마이크로스트립 비균일 전송선로를 이용한 최적 저역통과 필터 설계

초록

본 논문은 마이크로스트립 비균일 전송선로(MNTL)를 저역통과 필터로 활용하기 위한 설계 방법을 제시한다. 스트립 폭을 제한된 푸리에 급수 형태로 전개하고, 전기·물리적 제약 조건을 적용한 뒤 최적화 알고리즘으로 계수를 결정한다. 2 GHz 차단 주파수를 갖는 두 개의 프로토타입을 제작·측정하여 설계 정확도와 실현 가능성을 검증하였다.

상세 요약

이 연구는 전통적인 균일 마이크로스트립 라인 대신 비균일(Nonuniform) 구조를 이용해 저역통과 필터(LPF)를 구현함으로써, 전송선 자체가 필터링 기능을 수행하도록 설계한다는 점에서 혁신적이다. 비균일 전송선의 임피던스와 전파 상수는 폭 w(z) 에 따라 연속적으로 변하므로, 이를 수학적으로 모델링하는 것이 핵심 과제이다. 저자들은 w(z) 를 제한된 차수의 푸리에 급수, 즉

w(z)=a₀+∑_{n=1}^{N}