Nuevos diseños de filtros planares en tecnologías de microcinta y finline utilizando resonadores de anillos divididos

Novel designs of planar filters in microstrip and finline technologies using split ring resonators

En este artículo se presenta una técnica mejorada para diseñar filtros en configuraciones planares. Este nuevo procedimiento se aplica para mejorar el desempeño de estos dispositivos. Este trabajo ilustra que los resonadores de anillos complementarios divididos (CSRRs) acoplados eléctricamente a una línea de transmisión y los resonadores de anillos divididos (SRRs) acoplados magnéticamente a una estructura finline pueden emplearse con la intención de mejorar el diseño de tales filtros. Con este propósito se analizan variantes clásicas de filtros de ondas milimétricas. Estos componentes incluyen filtros pasabajo de microcinta, filtros finline pasabanda y supresores de banda, así como filtros supresores de banda en finline antipodal. Se discuten las propiedades de estas configuraciones y los resultados experimentales se encuentran en buen acuerdo con las simulaciones. Los resultados muestran la utilidad y validez de las nuevas estructuras ya que es posible lograr bajas pérdidas de inserción y bandas de transición muy agudas con alta capacidad de rechazo.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad se requiere que los circuitos que operan en las bandas de microondas y milimétricas sean enormemente miniaturizados y que a la vez presenten un buen desempeño. Uno de los campos de investigación más actualizados es el filtrado de En la actualidad se requiere que los circuitos que ciertas bandas de frecuencia para la supresión de los operan en las bandas de microondas y milimétricas espurios de una señal y los armónicos indeseados sean enormemente miniaturizados y que a la vez en los circuitos de microondas [1-4].

Los resonadores de anillos divididos (SRRs) son estructuras compactas con parámetros fácilmente escalables que proveen una alternativa poderosa a las estructuras EBG (Electromagnetic band gap) que han sido estudiadas por varios años [5-9]. Los resonadores de anillos divididos (SRRs) junto con los resonadores de anillos complementarios divididos (CSRRs) contribuyen a mantener el tamaño pequeño del filtro pasabanda, dado que su dimensión es inferior a la longitud de onda, permitiendo así un agudo rechazo [10-18]. Aunque se han desarrollado variedades de configuraciones de filtros para reducir el nivel de los armónicos de las señales, en este trabajo se diseña un filtro pasabajo con paso de impedancia (SILPF) utilizando estructuras asimétricas de pasos de microcinta. Se propone además la incorporación de CSRRs. Al incorporar los CSRRs se demuestra que es factible producir un filtro que funcione sin rizado en la banda de paso a la misma vez que produce un agudo rechazo de la banda suprimida en la vecindad de su frecuencia de resonancia. Este artículo expande el procedimiento anterior al diseño de filtros de tipo finline. Los SRRs son resonadores de dimensiones inferiores a la longitud de onda que son capaces de inhibir la propagación de una banda estrecha de frecuencias en la vecindad de su frecuencia de resonancia.