Criteri di dimensionamento di filtri con nodi non risonanti impiegati nelle stazioni radio base della rete cellulare

L'obiettivo della tesi è quello di introdurre nuove metodologie per il progetto e il dimensionamento di filtri a microonde da utilizzare nei combinatori delle stazioni radio-base della telefonia cellulare di ultima generazione. Tali combinatori hanno come requisito primario la riconfigurabilità della banda passante in modo da potersi facilmente adattare a segnali operanti in bande differenti, e con differenti occupazioni spettrali. Si noti che nell'attuale rete cellulare operano servizi di ultima generazione (3G, 4G) insieme al sistema GSM originale. Ciò pone notevoli problemi nella realizzazione degli apparati radio che devono essere in grado di trattare segnali collocati in bande relativamente distanti e di ampiezza anche molto differente. Il filtro oggetto di questa tesi è del tipo a poli estratti, con cui si riesce in modo relativamente semplice a traslare la risposta in frequenza (in un range limitato) senza degradare la selettività e l'adattamento in modo significativo. L'approccio al progetto proposto consiste nella sintesi iniziale di un circuito equivalente a costanti concentrate, in cui sono impiegati, oltre ai classici risonatori accoppiati, anche i cosiddetti nodi non risonanti. Tali elementi sono stati recentemente introdotti nel progetto di filtri a microonde e consentono l'introduzione di zeri di trasmissione in strutture tradizionali a risonatori accoppiati. Nella tesi si illustra una metodologia per la caratterizzazione di strutture reali che possono solo approssimare il comportamento ideale di tali elementi. Successivamente, utilizzando modelli opportunamente estratti per i nodi non risonanti accoppiati ad una cavità, si procede al dimensionamento della struttura filtrante reale. La procedura sviluppata è stata verificata sia tramite simulazioni elettromagnetiche sia attraverso la fabbricazione e la misura di un prototipo sperimentale.