Design of novel printed microwave band-reject filters using split-ring resonator and complementary split-ring resonator

Filtreler istenmeyen frekans içeriğine sahip işaretlerin iletim veya yayılımını engellemek amacıyla kullanılan temel mikrodalga elemanlardan biridir. Genel olarak bir filtre, istenen bir frekans cevabını gerçekleştirmek üzere bir araya getirilmiş rezonatörler topluluğu olarak düşünülebilir. GHz bölgesine kadar olan frekanslarda, bu rezonatör yapıları bobin ve kondansatör gibi toplu elemanlar kullanılarak oluşturulabilir. Ancak mikrodalga frekanslara çıkıldığında, bu elemanlar normal karakteristiklerini kaybederler. Bu yüzden rezonatörler çeyrek veya yarım dalga boyunda açık veya kapalı devre iletim hattı gibi dağıtılmış yapılar kullanılarak gerçeklenirler. Ancak, özellikle yüksek frekans seçiciliği hedefleniyorsa, bu yaklaşımla tasarlanan filtreler fiziksel olarak oldukça büyük olabilirler.Son yıllarda yarıklı halka rezonatörü (YHR) ve tümler yarıklı halka rezonatörü (TYHR) olarak adlandırılan, dalga boyundan çok küçük yapılar birçok araştırmacının ilgisini çekmeye başladı. Bu rezonatörlerin periyodik düzenlemelerinin gösterdiği ilginç özellikler, solak materyallerin üretilmesine giden yolu açtı. Öte yandan bu yapıların sahip olduğu yüksek kalite faktörü özellikleri, küçük boyutlara ve yüksek frekans seçiciliğine sahip mikrodalga elemanların üretimini mümkün kıldı. Bu tezde, bu rezonatör yapıları detaylı olarak incelenmiştir. Rezonans mekanizmaları ve iletim özellikleri literatürden ilgili örneklerle birlikte sunulmuştur. Ancak tezin esas odak noktası bu rezonatörler kullanılarak tasarlanan bandı durduran filtre yapılarıdır. Üretilen prototipler üzerinde yapılan ölçüm sonuçları bilgisayar benzetimleriyle desteklenmiştir. YHR ve TYHR kullanılarak üretilen fitre yapıları karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Her iki filtre yapısının da onları farklı uygulamalar için uygun kılan avantaj ve dezavantajları olduğu gözlemlenmiştir. Son olarak da, PIN diyotlar kullanılarak tasarlanan, elektronik olarak anahtarlanabilen bir yarıklı halka rezonatör yapısı sunulmuştur. Rezonatörlerin yarıkları üzerine PIN diyotlar bağlanarak YHR'nün manyetik tepkisinin engellenebildiği görülmüştür. Bu sonuç, durdurma bantları elektronik olarak kontrol edilebilen filtre yapılarının tasarımını mümkün kılmıştır.