en fr The continuously varying transmission-line technique-application to filter design Analyse et optimisation de lignes de transmission à variation continue dimpédance : application au filtrage Report as inadecuate




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1 Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l-information, de la communication et de la connaissance UMR 3192 2 LEST - Laboratoire d-Electronique et Systèmes de Télécommunications

Abstract : Sometimes electromagnetic approach can not be directly used to design microwave circuits. So, finding new techniques based on circuit theory is still of interest to analyse and design microwave systems. To keep the accuracy of these techniques as far as possible while increasing frequency, a minimisation of several spurious effects must be done. These effects may be brought by discontinuities. That-s why, nonuniform transmission lines can be used to avoid discontinuity effects, particularly in microwave filters. An original approach to analyse and optimise Continuously Varying Transmission Lines CVTL is used to design planar microwave filters. The method is based on exact solutions of the telegrapher-s relations of non-uniform transmission lines. The CVTL scattering parameters are investigated in detail in the frequency domain. In order to validate the method, several different CVTL are built using microstrip and coplanar waveguide technology. Measured data are presented and compared with theory over a wide frequency range. Then, the technique based on CVTL is used to accurately analyse arbitrary coupled nonuniform transmission lines. This approach sounds interesting to design band-pass filters. For several examples, measurements are compared to simulation results. By comparison to usual techniques our method brings additional degrees of freedom. They are used to control the out-of-band responses of coupled band-pass filter. Handling capability and method accuracy are validated by comparing simulation and experimental results.

Résumé : La modélisation numérique des équations de Maxwell n-étant pas facilement utilisable pour la conception de tous les circuits hyperfréquences, il apparaît important de développer en parallèle des méthodes d-analyse et de synthèse de dispositifs micro-ondes fondées sur la théorie des circuits. Pour conserver ce type d-approche, une minimisation des différents problèmes parasites doit être respectée. En effet, l-un des problèmes inhérents aux réseaux à lignes de transmission est la modélisation des discontinuités entre les différentes largeurs de ligne. Ce problème devient important dans la conception de filtres planaires. Nous définissons une structure initiale exempte de tels sauts d-impédance, ce qui permet de conserver, par rapport à des structures classiques, une configuration optimale à des fréquences supérieures. La 1ère partie théorique décrit la méthode originale construite à partir d-outils mathématiques simples et - portables -, pour l-analyse de lignes de transmission à variation continue d-impédance. Dans la 2ème partie, consacrée à la réalisation de filtres passe-bas et coupe bande, les avantages de la méthode sont mis en avant. Le réseau à variation continue d-impédance présente, de part sa structure même, un nombre supérieur de degrés de liberté par rapport aux réseaux classiques. Ce principe est mis en application pour générer des filtres passe-bas à bandes atténuées élargies. La souplesse et la précision de la méthode en font un outil intéressant pour la réalisation de filtres passe-bande à partir de lignes couplées en technologie microruban. Dans la dernière partie, l-approche est d-abord utilisée pour compenser la dégradation de la réponse du filtre, due à la configuration microruban. Les degrés de liberté de la méthode utilisée étape par étape permettent ensuite la conception de filtres passe-bande complexes avec de larges bandes de réjection.

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Keywords : microwave filters low-pass band-pass stop-band filter design filter synthesis non-uniform transmission lines planar technologies non-uniform coupled transmission lines discontinuities

Mots-clés : hyperfréquences micro-ondes filtrage filtre passe-bas coupe-bande passe-bande lignes de transmission non-uniformes discontinuités technologies planaires lignes couplées non-uniformes CAO hyperfréquences





Author: Marc Le Roy -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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