Estudo de indutâncias ativas para aplicação em filtragem seletiva nas bandas L (1-2GHz) e S (2-3GHz)

Abstract

Resumo: Neste trabalho é abordado o projeto de uma indutância ativa em tecnologia HJFET (GaAs) para futuras aplicações em filtragem seletiva nas bandas L (l-2GHz) e S (2-3GHz). As vantagens deste dispositivo com relação aos indutores convencionais, seu princípio de funcionamento e uma topologia com dois transistores em montagem cascode modificada para produzi-lo são apresentados. Simulações envolvendo este circuito mostram que se consegue obter valores variáveis de indutância (dezenas de nH) e elevados coeficientes de qualidade (algumas centenas) numa faixa estreita de funcionamento. A aplicação deste dispositivo em células de base de filtragem e, em seguida, em um filtro passa-faixa de 3 pólos comprova a possibilidade de se obter filtros com alto desempenho e eventualmente reguláveis. Através da variação de seus componentes, a filtragem em duas (ou mais) diferentes faixas de freqüência (fl=l,855GHz e f2=2,31GHz) é possível. Os principais resultados alcançados com esse filtro utilizando indutâncias ativas são: elevada seletividade (menor que 10%), baixa perda de inserção (<3dB), alta perda de retomo (>10dB) na banda de passagem e boa rejeição fora de banda

Abstract: In this work we present an active inductor in HJFET (GaAs) technology for selective microwave filtering applications in L (l-2GHz) and S (2-3GHz) bands. The advantages of such devices, its operation concepts and a cascode topology to manufacture them are presented. Simulations of this active inductor based on a stabilized cascode architecture demonstrate the possibility to get tunable inductance values (some nH) and high quality factor (some hundreds) in a narrow frequency band. The application of such device in a 3-poles bandpass filter shows the possibility to get high performance filtering and, eventually, adjustable frequency response with such filter. By tuning its components values, filtering in two or more different frequency bands (fl=T,855GHz and f2=2,31GHz) can be obtained. High selectivity (below 10%), low insertion loss (<3dB), retum loss of lOdB in the -3dB passband and an excellent out-of-band rejection can be achieved with this filter