Filtros_Pasa_Banda

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN FILTRO PASO BANDA DE
BANDA ESTRECHA CON TOPOLOGÍA INTERDIGITAL A
FRECUENCIAS UHF Y MICROONDAS

Memoria del Trabajo Final de Carrera
de Ingeniería Técnica de
Telecomunicaciones, especialidad
Sistemas Electrónicos
Realizado por
Miguel Durán-Sindreu Viader
Y dirigido por
Pedro de Paco
Bellaterra, 15 de junio de 2007

Escola Tècnica Superior d’Enginyeria

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4Índice de contenidos

ÍNDICE DE CONTENIDOS
1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................... 9
2 TEORÍA DE FILTROS .................................................................................................................................. 13
2.1
Tipos de filtro.......................................................................................................................... 14
2.1.1
2.1.2

2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3

2.4
2.5
2.5.1
2.5.2

2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3

Filtro paso bajo................................................................................................................................... 14
Filtro paso banda................................................................................................................................ 15

Coeficientes del filtro prototipo paso bajo .............................................................................. 15
Clases de filtros ....................................................................................................................... 17
Filtro paso bajo Butterworth omaximally flat.................................................................................... 17
Filtro paso bajo Chebyshev ................................................................................................................ 19
Relación entre anchos de banda Butterworth y Chebyshev ................................................................ 21

Cálculo de los coeficientes delfiltro prototipo........................................................................ 22
Generalizaciones para un filtro paso banda ........................................................................... 23
Transformación de las frecuencias ..................................................................................................... 23
Transformación de los coeficientes delfiltro paso banda implementado mediante inversores........... 24

Consideraciones de efectos disipadores .................................................................................. 25
Factor de calidad Qu de los elementos de un filtro paso bajo............................................................. 26
Factor de calidad Qu de los elementos de un filtro paso banda.......................................................... 27
Atenuación a la frecuencia central debida a las pérdidas.................................................................... 28

3 FILTROS PASO BANDA INTERDIGITALES ..................................................................................................... 31
3.1
Deducción del comportamiento de una estructura interdigital............................................... 33
3.1.1
3.1.2

3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3

3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.4.3

3.5

Deducción a partir de los resonadores acoplados en λ/2..................................................................... 33
Deducción a partir de un par de las líneas acopladas.......................................................................... 34

Cálculo de los parámetros elementales deun filtro interdigital.............................................. 39
Coeficiente de acoplamiento .............................................................................................................. 40
Factor de calidad descargado Qu de los resonadores internos ............................................................ 41
Factor de calidad Q de los resonadores externos...