Σχεδιαση Μικροκυματικου Στροφεα Φασης Και Φιλτρου Στα 2.4 Ghz

Abstract

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η σχεδίαση και η προσομοίωση μέσω του προγράμματος ADS 2002 ενός μικροκυματικού ζωνοπερατού φίλτρου τύπου χτένας (Hairpin filter) και ενός μικροκυματικού ενεργού στροφέα φάσης στα 2.4 GHz , που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σύστημα έξυπνων κεραιών ενός ασύρματου τοπικού δικτύου (WLAN) , βάσει του πρωτοκόλλου επικοινωνίας 802.11b. Το μικροκυματικό φίλτρο θα πρέπει να έχει την κεντρική του συχνότητα στα 2.4 GHz και εύρος ζώνης περίπου 100 MHz. Ο στροφέας φάσης θα πρέπει να στρέφει την φάση του RF σήματος εισόδου από 0ο έως 90ο. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μία παρουσίαση των ασύρματων τοπικών δικτύων και των συστημάτων έξυπνων κεραιών. Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύονται οι μικροκυματικές γραμμές μεταφοράς καθώς και τα δίθυρα δίκτυα στις μικροκυματικές συχνότητες. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποια γενικά στοιχεία για τα φίλτρα και αναλύεται ο τρόπος υλοποίησης ενός ζωνοπερατού μικροκυματικού φίλτρου τύπου χτένας , καθώς και ενός βαθυπερατού μικροκυματικού φίλτρου. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύουμε την υλοποίηση του ενεργού μικροκυματικού στροφέα φάσης. Καταρχήν γίνεται η ανάλυση και η σχεδίαση των επιμέρους κυκλωμάτων που απαρτίζουν τον στροφέα φάσης και στη συνέχεια παρουσιάζεται και αναλύεται το τελικό κύκλωμαThe purpose of this Diploma Thesis is the design of a microwave bandpass filter, more specifically a hairpin-line filter, and the design of an active microwave phase shifter at 2.4 GHz, using the design program HPADS 2002. These circuits are designed to be used in a smart antenna system of a Wireless Local Area Network (WLAN), based on the communication protocol 802.11b. The hairpin filter's center frequency is at 2.4 GHz and the filter has a bandwidth of approximately 100 MHz. The phase shifter provides a change in the phase of the input RF signal from 0o to 90o.In the first chapter there is a brief presentation of Wireless Local Area Networks and smart antenna systems. In the second chapter microwave transmission lines and two-port networks at microwave frequencies are discussed. In the third chapter, after an introduction to the different types of filters, we present the design a of a hairpin and a low-pass filter and the results of the simulations through the design program ADS 2002. Finally in the last chapter we present the design of the active microwave phase shifter