Estudo de uma Metodologia de Reconfiguração Aplicada no Desenvolvimento de Filtros Planares de Microondas Ajustáveis
Filtros Planares de Microondas, Passa-faixa, Rejeita-faixa, Reconfiguração, Diodo Varactor, 5G New Radio.
Os filtros desempenham papel importante em muitas aplicações de rádio-frequência (RF) e microondas. Eles são utilizados para separar ou combinar diferentes faixas de frequência. O espectro eletromagnético é limitado e necessita ser compartilhado, sendo assim, os filtros têm como função limitar e/ou selecionar os sinais de microondas/RF dentro dos limites espectrais atribuídos. Os filtros de microondas reconfiguráveis, ou sintonizáveis, têm atraído bastante atenção por parte dos pesquisadores e projetistas devidos suas emergentes características de melhoria na capacidade espectral e performance nos atuais e novos sistemas de comunicação. Este trabalho apresenta um estudo a respeito de filtros planares de microondas reconfiguráveis. É proposta uma metodologia de reconfiguração baseada na utilização de dispositivos semicondutores do tipo diodo varactor de modo a permitir o ajuste de impedâncias ao longo da geometria do ressoador do filtro, e desta forma, configurar a resposta em frequência do dispositivo de filtragem. São apresentados os projetos de três dispositivos reconfiguráveis sendo aplicáveis aos padrões de comunicação 5G NR sub-6 GHz, sendo o modelo 01 um filtro rejeita-faixa, e os modelos 02 e 03, filtros passa-faixas. Análises dos circuitos equivalentes dos filtros são desenvolvidas de modo a estabelecer um entendimento das suas respectivas performances em função da geometria e do dispositivo de ajuste. As análises e simulações iniciais foram realizadas pelo método do circuito equivalente e método dos elementos finitos utilizando o software Ansys HFSS, sendo também utilizado o modelo equivalente do diodo varactor segundo seu datasheet. Resultados preliminares são apresentados, os quais incluem resposta obtida via simulação e medição dos modelos sem o emprego dos varactores e resultados com a aplicação da metodologia de reconfiguração baseada nos varactores. Por fim, são apontadas as próximas etapas fundamentais para o prosseguimento da pesquisa