طراحی ساختار ریز نوار فلزی در حذف مدهای ناخواسته مشدد عایقی بزرگتر از اندازه

سلطانی, زهرا; اسدی, شهروز

طراحی ساختار ریز نوار فلزی در حذف مدهای ناخواسته مشدد عایقی بزرگتر از اندازه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده برق دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

² استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

برای ساخت نوسان‌سازها با نویز فاز کم، طراحی یک مشدد با ضریب کیفیت زیاد نیاز است. تحریک مدهای مرتبه بالاتر روشی مناسب جهت افزایش ضریب کیفیت است. البته وجود مدهای ناخواسته یک مسئله مهم در تحریک مدهای مرتبه بالاتر است. مدارهای نوسان‌سازها به علت فاصله نزدیک بین مودها، در مد مورد نظر خود نمی‌توانند به درستی نوسان کنند. این مقاله یک روش طراحی از مشدد عایقی ارائه می‌دهد که منجر به بهبود عملکرد درحضور مدهای مزاحم در تحریک مدهای مرتبه بالاتر می‌شود. هدف، کنترل پهنای باند بین بسامد تشدید و بسامد‌های ناخواسته به منظور استفاده در نوسان‌سازهای کم نویز است. یک مشدد عایقی GHz8 که در مد TE_22δ تحریک شده است، ضریب کیفیتی برابر با 12450 دارد که بالاتر از ضریب کیفیت مشددی است که در مد TE_01δ تحریک شده و ضریب کیفیت آن برابر 8100 است. همچنین بسامد ‌های ناخواسته در GHz 05/8 وGHz 3/8 توسط روش پیشنهاد شده با حداقل تاثیر بر بسامد اصلی تشدید حذف شده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26455153.1398.7.2.2.7

عنوان مقاله [English]

Spurious Mode Rejection in an Oversized Dielectric Resonator by Microstrip Metallic Pattern

نویسندگان [English]

zahra soltani ¹
shahrooz asadi ²

¹ Department of Electrical Engineering, University of Shahid Beheshti, 15914, Tehran, Iran

² Assistant Professor of Department of Electrical Engineering, University of Shahid Beheshti

چکیده [English]

In order to achieve a low phase noise oscillator, designing a high Q resonator is inevitable. Exciting higher order mode is an appropriate method to increase the quality factor. Existence of unwanted mode is a major issue that appears in higher order mode excitation. The oscillator circuit cannot oscillate in the desirable mode due to low mode separation. This paper presents a design methodology for DR which leads to improve spurious performance in higher order modes in addition to rejection of unwanted frequencies. Besides, controlling the frequency separation between resonance and unwanted frequencies is obtained to employ in low noise oscillators. An eight-GHz dielectric resonator excited by TE22δ mode perform the quality factor equals to 12450 which is higher than DR excited by TE01δ mode with quality factor of 8100. Also, unwanted frequencies at 8.05 GHz and 8.3 GHz are suppressed by proposed technique with minimum impact on the main resonance mode.

کلیدواژه‌ها [English]

Higher Order Mode
Oversized Resonator
Unwanted Mode Rejection

مراجع

[1] D. M. Pozar, “Microwave engineering”, USA, NY, New York: Wiley, 2012##

[2] C. Sanabria, Noise of AlGaN/GaN HEMTs and Oscillators. PhD thesis, University of California Santa Barbara, 2006.##

[3] J.K.A. Everard and M.A. Page-Jones, “Ultra Low Noise Microwave Oscillators with Low Residual Flicker Noise”, IEEE MTTS Int Microw Symp, Orlando, Florida, vol.16, no. 20, pp. 693–696, May, 1995.##

[4] S. Bunnjaweht, M.J. Underhill, I.D. Robertson, “Sideband Noise Reduction in Transposed Gain Oscillators”, Proceedings of the 2003 International Symposium on Circuits and Systems, May.2003.##

[5] J. Everard, “With Low Noise Oscillators”, Fundamentals of RF Circuit Design, Hoboken, NJ, USA: Wiley, Dec. 2000##

[6] C. McNeilage, J. H. Searls, E. N. Ivanov, P. R. Stockwell, D. M. Green, and M. Mossamaparast, “A Review of Sapphire Whispering Gallery-Mode Oscillators Including Technical Progress and Future Potential of the Technology,” in Proceedings of the IEEE Frequency Control Symposium and Exposition, pp. 210–218, Aug. 2004.##

[7] M. Khajavi, N. Khajavi, F. Hojat Kashani, “Designing a Microstrip Dual-Band Bandpass Filter (BPF) with Suitable Isolation between Two Passband,” Iran University of Science and Technology Journal of “Radar”Vol. 4, No. 4, 2017.##

[8] S. J. Bale, P. D. Deshpande, M. Hough, S. J. Porter, and J. K. A. Everard, “High-Q Tuneable 10-GHz Bragg Resonator for Oscillator Applications,” IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control, vol. 65, no. 2, Feb. 2018.##

[9] R. Zhang and R. R. Mansour, "Dual-Band Dielectric-Resonator Filters," IEEE Trans Microw Theory Tech, vol. 57, pp. 1760-1766, 2009.##

[10] M. Memarian and R. R. Mansour, "Dual-Band Half-Cut Dielectric Resonator Filters", Microwave Conference, 2009. EuMC 2009, pp. 555-558, European, 2009.##

[11] I. C. Hunter, "Theory and design of microwave filters", Institution of Engineering and Technology. London, 2001.##

[12] R. Zhang and R. R. Mansour, "Dual-Band Dielectric-Resonator Filters", IEEE Trans Microw Theory Tech, vol. 57, pp. 1760-1766, 2009.##

[13] O. Di Monaco, Y. Kersale, and V. Giordano, "Resonance Degeneration and Spurious Mode Suppression in a Cryogenic Whispering Gallery Mode Sapphire Resonator," IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., vol. 10, no. 9, Sep. 2000.##

[14] Y. Kobayashi, and S. Tanaka, “Resonant Modes of a Dielectric Rod Resonator Short-Circuited at Both Ends by Parallel Conducting Plates,” IEEE Trans Microw Theory Tech, vol.28, no. 10, Oct. 1980.##

[15] A. M. Ghuniem, A. A. Mitkees, and N. T. Messiha, “Excitation of the Hybrid Electromagnetic Modes of Cylindrical Dielectric Resonator”, 4th International Conference on Electrical Engineering (ICEEG2004), MTC, Cairo, Egypt, AW4, pp. 1-12, Nov. 23-25, 2004.##