Hoe om diëlektriese filter te ontwerp?

'n Diëlektriese filter is 'n optiese vesel wat een golflengte selektief oordra en ander weerspieël op grond van interferensie binne die struktuur. Ook genoem interferensie filter. Mikrogolf diëlektriese effekte keramiek verbeter die grootte van toestelle en die verpakkingsdigtheid van mikrogolf geïntegreerde stroombane. Om hierdie rede word dit wyd gebruik vir die mikrogolffilters en stroombane in die basisstasie van mobiele kommunikasie en satellietkommunikasiestelsels, veral in 5G.
Vinnig ontwikkelde 5G-tegnologie sal aansienlike markruimte na 5G-basisstasie sowel as diëlektriese filter vir 5G-basisstasie bring.

Ontwerpbeginsel

'n Simmetriese model van 'n diëlektriese resonatorfilter [1] word ontleed deur gebruik te maak van die Verspreidingsparameters-module van HFWorks om sy deurlaatband, die verswakking in en uit die band, en die elektriese veldverspreidings vir verskeie frekwensies te bepaal. Die resultaat toon 'n perfekte passing met dié wat in [2] aangebied word. Die kabels het 'n verliesende geleier, en het 'n Teflon binnekant. HF Works gee die moontlikheid om verskillende verstrooiingsparameters op 2D- en Smith Chart-erwe te plot. Boonop kan die elektriese veld opgemerk word in vektor- en rand 3D plotte vir alle bestudeerde frekwensies.

2

Simulasie

Om die gedrag van hierdie filter (invoeging en terugkeerverlies...) te simuleer, sal ons 'n verstrooiingsparameters-studie skep, en die relevante frekwensiereeks spesifiseer waarteen die antenna werk (in ons geval 100 frekwensies eenvormig versprei van 4 GHz tot 8 GHz ).

Vaste stowwe en materiale

In figuur 1 het ons die gediskretiseerde model van 'n diëlektriese stroombaanfilter met koaksiale inset- en uitsetkoppelaars getoon. Die twee diëlektriese skywe dien as gekoppelde resonators sodat die hele toestel 'n hoë-gehalte banddeurlaatfilter word.

3

Laai/Beperking

Twee poorte word aan die kante van die twee koaksiale koppelaars toegepas. Die onderste vlakke van die lugkas word as Perfect Electric Boundaries behandel. Die struktuur baat die horisontale simmetrievlak en daarom hoef ons net een helfte te modelleer. Gevolglik moet ons dit aan die HFWorks-simulator aankondig deur 'n PEMS-grensvoorwaarde toe te pas; of dit 'n PECS of PEMS is, hang af van die oriëntasie van die elektriese veld naby die grens van simmetrie. Indien tangensiaal, dan is dit PEMS; as ortogonaal dan is dit 'n PECS.

Meshing

Die gaas moet op die poorte en PEC-vlakke gekonsentreer word. Deur hierdie oppervlaktes te kombineer, help die oplosser om sy akkuraatheid op die werweldele te verfyn en hul spesifieke vorms in ag te neem.

4

Resultate

Verskeie 3D- en 2D-plotte is beskikbaar om te ontgin, afhangende van die aard van die taak en in watter parameter die gebruiker belangstel. Soos ons met 'n filtersimulasie te doen het, klink die plot van die S21-parameter soos 'n intuïtiewe taak.

Soos aan die begin van hierdie verslag genoem, teken HFWorks kurwes vir elektriese parameters op 2D-erwe sowel as op Smith Charts. Laasgenoemde is meer geskik vir bypassende kwessies, en is meer relevant wanneer ons te doen het met filterontwerpe. Ons merk hier dat ons skerp deurlaatbande het en dat ons groot isolasie buite die band bereik.

5

6

Die 3D plotte vir die verstrooiingsparameterstudies dek 'n wye reeks parameters: die volgende twee figure toon die elektriese veldverspreiding vir twee frekwensies (een is binne die band en die ander is buite die band)

7

Die model kan ook met behulp van die resonansie-oplosser van HFWorks gesimuleer word. Ons kan soveel modusse opspoor as wat ons wil. Dit is maklik om so 'n studie uit die S-Parameter gesimuleerde studie af te lei: HFWorks laat sleep-en-los-erasies toe om die resonansimulasie vinnig op te stel. Die resonansie-oplosser neem die model se EM-matriks in ag en lewer die verskillende Eigen-modus-oplossings. Die resultate stem baie goed ooreen met die vorige studies se resultate. Ons wys hier die resultaattabel:

8

Verwysings

[1] Mikrogolffilteranalise met behulp van 'n nuwe 3-DFinite-element modale frekwensiemetode, John R. Brauer, genoot, IEEE, en Gary C. Lizalek, lid, IEEE TRANSAKSIES OOR MIKROGOLFTEORIE EN -TEGNIEKE, VOL. 45, NR. 5 MEI 1997
[2] John R. Brauer, genoot, IEEE, en Gary C. Lizalek, lid, IEEE " Mikrogolffilteranalise deur 'n nuwe 3-D eindige-element modale frekwensie-metode te gebruik." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol45, No. 5, pp.810-818, Mei 1997.

Soosdie vervaardiger van RF passiewe komponente, Jingxin kan doenODM & OEMas jou definisie, as jy enige ondersteuning nodig het virdiëlektriese filters, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.


Postyd: 25 Okt-2021