臺灣博碩士論文加值系統

本論文利用商用薄型基板設計與製作包含改良形式開迴路結構帶通濾波器，以及以平行耦合理論為基礎之改良型三角形開迴路共振器濾波器與步階式(Stepped Impedance Resonators)多階耦合濾波器；此外，也運用氧化鋁基板與蒸鍍製程製作與分析以步階耦合結構所設計之縮小化帶通濾波器。
其中，方形開迴路結構改良之末端耦合髮夾型式微帶線濾波器，其特性可縮小頻寬與體積並有效壓抑倍頻，頻率響應包含中心頻率2.4GHz插入損-2.9dB反射損-32dB。平行耦合改良型式之三角型開迴路共振器濾波器，可以有效縮小體積、產生對稱之傳輸零點與壓抑倍頻，頻率響應包含中心頻率2.4GHz插入損-2.55dB反射損-27.6dB。步階阻抗共振器濾波器的設計使體積縮小、截止頻帶(Stopbnad)可壓抑至-50dB，並將倍頻頻帶推離中心頻率的四倍處，頻率響應包含中心頻率2.4GHz插入損-1.79dB反射損-24.88dB。
最後，本研究運用介電係數約為9.4之高品質因數氧化鋁( )陶瓷基板來製造一系列的步階阻抗共振器帶通濾波器，此一系列的製程分析有助於未來進階之低溫共燒陶瓷(LTCC)技術之設計。

In the thesis, three types of bandpass filter using laminator are proposed, which include the end-coupled hairpin bandpass filter, the trisection open-loop resonator bandpass filter and a high order stepped impedance resonator bandpass filter. Besides, a series of stepped impedance resonator bandpass filters are designed and implemented via alumina coating process.
The end-coupled hairpin bandpass filter is designed for miniature size and compressed spurious with its performance of center frequency 2.4GHz, insertion loss -2.68dB and return loss -25.5dB. The trisection open-loop resonator bandpass filter is characterized with a pair of transmission zeros and spurious suppression and its performances include center frequency 2.4GHz, insertion loss -2.55dB and return loss -27.6dB. The high order stepped impedance resonator bandpass filter features a miniature size and superior out-of-band suppression, and performs center frequency 2.4GHz, insertion loss -1.79dB and return loss -24.88dB.
Furthermore, a series of stepped impedance resonator bandpass filters are designed and implemented via alumina coating process. This research is prior to advanced low temperature co-fired ceramic process in the future.

目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
致謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 IV
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2論文大綱 1
第二章 末端耦合之髮夾型式帶通濾波器 3
2.1簡介 3
2.2基本原理 3
2.3設計規格 14
2.4設計結果 15
2.5電路分析探討 17
2.5.1間隙W2之探討(FR4) 17
2.5.2饋入位置P之探討(FR4) 18
2.5.3間隙W2之探討(RT/Duroid 6010LM) 21
2.5.4饋入位置P之探討(RT/Duroid 6010LM) 22
2.6實際完成圖及量測結果 24
2.7結論 26
第三章 三角型開迴路共振器帶通濾波器 28
3.1簡介 28
3.2基本原理 28
3.3設計規格 35
3.4設計結果 36
3.5電路分析探討 37
3.5.1間隙W2之探討 37
3.5.2饋入位置P之探討 39
3.6實際完成圖及量測結果 42
3.7結論 43
第四章 H型步階阻抗共振器帶通濾波器 45
4.1簡介 45
4.2基本原理 45
4.3設計規格 53
4.4設計結果 55
4.5電路分析探討 56
4.5.1間隙W2之探討 56
4.5.2饋入位置P之探討 57
4.6實際完成圖及量測結果 60
4.7結論 61
第五章 蒸鍍實驗設計與製作 64
5.1簡介 64
5.2基本原理 64
5.3實驗過程 65
5.4設計規格 70
5.4.1兩階帶通濾波器 70
5.4.2交叉指狀帶通濾波器 71
5.4.3四階帶通濾波器 72
5.4.4五階帶通濾波器 73
5.5設計結果 74
5.5.1兩階帶通濾波器 74
5.5.2交叉指狀帶通濾波器 75
5.5.3四階帶通濾波器 76
5.5.4五階帶通濾波器 77
5.6實體完成圖及量測結果 78
5.6.1兩階帶通濾波器實體完成圖及量測結果 78
5.6.2交叉指狀帶通濾波器實體完成圖及量測結果 79
5.6.3四階帶通濾波器實體完成圖及量測結果 81
5.6.4五階帶通濾波器實體完成圖及量測結果 82
5.7結論 84
第六章 總結論 85
參考文獻 86

References
[1]D. M. Pozer, Microwave Engineering, New York:John Wiley & Sons, EN., 1998,chap.8.
[2]Jen-Tasi Kuo, Eric Shih, Stepped Impedance Resonator Bandpass Filter with Wide Stop Bandpass Filter-An Optimal Implementation, IEEE MTT-s 2002.
[3]Lei Zhu and Ke Wu,“Accurate circuit model of interdigital capacitor and its application to design of new quasi-lumped miniaturized filters with suppression of harmonic resonance,”IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.48, no.3,pp347-356,March 2000.
[4]U. H. Gysel,“New theory and design for hairpin-line filters,”IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-20, pp. 523-531, May. 1974.
[5]J. S. Hong and M.J. Lancaster, Cross-coupled Microstrip Hairpin-Resonator Filters, IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol.46 No.1(1998), 118-122,July.
[6]J.S. Hong and M.J. Lancaster, “Couplings of microstrip square open loop resonators for cross-coupled planar microwave filters,”IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 44, pp. 2099-2109, Nov. 1996.
[7]M. Makimoto and S. Yamashita, “Bandpass Filters Using Parallel Coupled StripLine Stepped Impedance Resonators,”IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-28, pp. 1413-1417, Dec. 1980.
[8]J. S. Hong and M. J. Lancaster,“End-coupled Microstrip slow-wave resonator filter,”Electronics Lett., vol32,pp.1494-1496, Aug.1994.
[9]Jia-Shen G.Hong, and M.J Lancaster “Microstrip Filter for RF/Microwave Application” JOHN WILEY & SONS.
[10]David M.Pozar “Microwave Engineering” JOHN WILEY & SONS.
[11]李宗憲“利用氧化鋁基板製作可調式雙模態濾波器” 碩士論文，中山大學，2003
[12]游智傑“氧化鋁基板薄膜元件及高頻電路製作”碩士論文，中央大學，1999.