원하는 신호는 통과시키고 원치 않는 신호는 입력단에서 반사시키는 필터는 RF (Radio Frequency) 송수신단 시스템에서 필수적인 역할을 하는 회로이다. 여러 가지 필터 구조 중에서 도파관 필터는 저손실 성능이 우선시되는 무선통신 시스템에서 주로 사용한다. 본 논문에서는 도파관 필터 기술의 발전에 대응하기 위하여, 기판 집적형 도파관 필터와 금속 도파관 필터의 새로운 합성 방법과 설계 방법을 제시한다.
첫 번째로, 비대칭 응답 특성을 가지는 포스트가 삽입된 기판 집적형 도파관 필터의 합성과 설계 방법을 제시한다. 본 논문에서는 인위적으로 주파수 의존성을 가지는 결합 구조를 이용하여 비대칭 응답 특성을 얻을 수 있는 필터 합성과 설계 방법을 서술하고, 이를 이용하여 저역 저지대역과 고역 저지대역에서의 roll-off를 서로 다르게 얻는 방법을 제시한다. 또한, 비대칭 응답 특성을 반전시키는 방법도 서술한다.
두 번째로, 입력단에서 무반사 특성을 가지면서 두 개의 통과대역을 동시에 가지는 필터의 합성 방법을 제시한다. 입력단에서 무반사 특성을 가지는 필터 합성에 관한 연구가 많이 진행되었으나, 두 개의 통과대역과 무반사 특성을 동시에 가지는 필터의 정확한 합성 방법은 제시된 적이 없다. 따라서 본 연구에서는 모든 주파수에서 반사계수가 0이면서 원하는 전달계수에 상응하는 정규화된 결합량(normalized coupling value)을 구할 수 있는 정확한 합성식을 제시한다. 제시하는 합성식을 이용하면, 시간이 많이 소요되고 비효율적인 최적화 과정을 통한 합성을 진행하지 않고도 설계에 필요한 결합량을 바로 계산할 수 있다는 장점이 있다.
마지막으로, electroforming을 이용하여 제작한 이중모드 도파관 필터를 제시한다. 기존의 밀링 제작 방식과는 달리, electroforming을 이용하여 제작하는 경우 개별 공진기가 둥근 모서리를 가지지 않아도 되기 때문에, 정확하고 빠른 설계를 가능하게 한다.
본 논문에서 제시하는 합성, 설계 및 제작 방법을 이용하는 경우, 기존의 방법과는 달리, 더욱 정확하고 효율적인 도파관 필터의 합성 및 설계를 진행할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.