Filtro Passa-Faixa SIW Com DGS Matrioska aplicado à comunicações via satélite.

Descrição

O crescimento dos sistemas de comunicação via satélite tem impulsionado a demanda por filtros de radiofrequência compactos, seletivos e de baixo custo. A tecnologia Guia de Onda Integrado ao Substrato (Substrate Integrated Waveguide - SIW) se destaca nesse contexto por combinar as vantagens dos guias de onda metálicos com a compatibilidade com processos de fabricação de circuitos impressos. Este trabalho propõe o projeto e simulação de um filtro passa-faixa baseado na integração da tecnologia SIW com uma Estrutura de Terra Defeituosa de geometria Matrioska (Matryoshka Defected Ground structure - MDGS), visando aplicações na faixa de uplink da Banda C (5,925-6,425 GHz) para comunicações via satélite. A geometria Matrioska, baseada no princípio de aneis concêntricos interconectados, aumenta o comprimento elétrico efetivo da estrutura sem ampliar proporcionalmente sua área física, produzindo respostas com elevada seletividade e permitindo miniaturização superior as geometrias DGS convencionais. A novidade científica da proposta reside na combinação inédita da tecnologia SIW com a MDGS para a Banda C, ainda não explorada na literatura, diferenciando-se de trabalhos existentes que empregam geometrias DGS convencionais. Neste projeto serão empregadas ferramentas de simulação eletromagnética para modelagem e otimização da estrutura. Como metas de desempenho, busca-se frequência central de 6,175 GHz, largura de banda de 500 MHz (8,1% de largura de banda fracionaria), perdas de inserção inferiores a 1,0 dB, perda de retorno superior a 20 dB na faixa de passagem e rejeição fora da banda superior a 30 dB. Espera-se que o dispositivo proposto supere, em seletividade e fator de miniaturização, os filtros SIW-DGS convencionais reportados na literatura para a mesma faixa de frequências.