كيفية تصميم مرشح عازل؟

المرشح العازل عبارة عن ألياف ضوئية تنقل بشكل انتقائي طولًا موجيًا واحدًا وتعكس طولًا موجيًا آخر بناءً على التداخل داخل الهيكل. ويسمى أيضًا مرشح التداخل. تعمل تأثيرات السيراميك العازلة للميكروويف على تحسين حجم الأجهزة وكثافة التغليف للدوائر المتكاملة للميكروويف. لهذا السبب، يتم استخدامه على نطاق واسع لمرشحات الميكروويف ولوحات الدوائر في المحطة الأساسية للاتصالات المتنقلة وأنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية خاصة في 5G.
ستوفر تقنية 5G المتطورة بسرعة مساحة سوقية كبيرة لمحطة 5G الأساسية بالإضافة إلى مرشح عازل لمحطة 5G الأساسية.

مبدأ التصميم

يتم تحليل نموذج متماثل لمرشح مرنان عازل [1] باستخدام وحدة معلمات التشتت في HFWorks لتحديد نطاق التمرير الخاص به، والتوهين داخل وخارج النطاق، وتوزيعات المجال الكهربائي لمختلف الترددات. تظهر النتيجة تطابقًا تامًا مع تلك الواردة في [2]. تحتوي الكابلات على موصل مفقود، وتحتوي على جزء داخلي من التيفلون. توفر HF Works إمكانية رسم معلمات التشتت المختلفة على مخططات ثنائية الأبعاد وSmith Chart. علاوة على ذلك، يمكن رصد المجال الكهربائي في مخططات متجهة وهدية ثلاثية الأبعاد لجميع الترددات المدروسة.

محاكاة

لمحاكاة سلوك هذا المرشح (خسارة الإدخال والإرجاع...)، سنقوم بإنشاء دراسة لمعلمات التشتت، وتحديد نطاق التردد ذي الصلة الذي يعمل به الهوائي (في حالتنا 100 تردد موزعة بشكل موحد من 4 جيجا هرتز إلى 8 جيجا هرتز ).

المواد الصلبة والمواد

في الشكل 1، أظهرنا النموذج المنفصل لمرشح الدائرة العازلة مع قارنات الإدخال والإخراج المحورية. يعمل القرصان العازلان كرنانات مقترنة بحيث يصبح الجهاز بأكمله مرشح تمرير نطاق عالي الجودة.

تحميل / ضبط النفس

يتم تطبيق منفذين على جانبي القارنتين المحوريتين. يتم التعامل مع الوجوه السفلية لصندوق الهواء على أنها حدود كهربائية مثالية. يستفيد الهيكل من مستوى التماثل الأفقي، وبالتالي، نحتاج فقط إلى نموذج النصف. وبالتالي، ينبغي أن نعلن ذلك لمحاكاة HFWorks من خلال تطبيق شرط حدود PEMS؛ سواء كان PECS أو PEMS، يعتمد على اتجاه المجال الكهربائي بالقرب من حدود التماثل. إذا كان عرضيًا، فهو PEMS؛ إذا كان متعامدًا فهو PECS.

الربط

يجب أن تتركز الشبكة على المنافذ ووجوه PEC. إن ربط هذه الأسطح يساعد الحل على تحسين دقته على الأجزاء الدوامة، ويأخذ أشكالها الخاصة في الاعتبار.

نتائج

تتوفر العديد من المخططات ثلاثية الأبعاد وثنائية الأبعاد للاستغلال، اعتمادًا على طبيعة المهمة وعلى المعلمة التي يهتم بها المستخدم. وبما أننا نتعامل مع محاكاة مرشح، فإن تخطيط المعلمة S21 يبدو وكأنه مهمة بديهية.

كما ذكرنا في بداية هذا التقرير، تقوم HFWorks برسم منحنيات للمعلمات الكهربائية على مخططات ثنائية الأبعاد وكذلك على مخططات سميث. يعتبر الخيار الأخير أكثر ملاءمة لقضايا المطابقة، ويكون أكثر أهمية عندما نتعامل مع تصميمات المرشحات. ونلاحظ هنا أن لدينا نطاقات تمرير حادة وأننا نصل إلى عزلة كبيرة خارج النطاق.

تغطي المخططات ثلاثية الأبعاد لدراسات معلمات الانتثار نطاقًا واسعًا من المعلمات: يوضح الشكلان التاليان توزيع المجال الكهربائي لترددين (أحدهما داخل النطاق والآخر خارج النطاق)

يمكن محاكاة النموذج باستخدام أداة حل الرنين الخاصة بـ HFWorks أيضًا. يمكننا اكتشاف العديد من الأوضاع كما نرغب. من السهل استخلاص مثل هذه الدراسة من دراسة محاكاة S-Parameter: تتيح HFWorks لعمليات السحب والإفلات إعداد محاكاة الرنين بسرعة. يأخذ محلل الرنين في الاعتبار مصفوفة EM الخاصة بالنموذج ويقدم حلول وضع Eigen المتنوعة. تتطابق النتائج بشكل جيد مع نتائج الدراسات السابقة. ونعرض هنا جدول النتائج:

مراجع

[1] تحليل مرشح الميكروويف باستخدام طريقة تردد مشروط جديدة ثلاثية العناصر، جون ر. براور، زميل IEEE، وغاري سي. ليزالك، عضو، IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES، المجلد. 45، لا. 5 مايو 1997
[2] جون آر. براور، زميل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، وغاري سي. ليزاليك، عضو معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات "تحليل مرشح الموجات الصغرية باستخدام طريقة تردد مشروطة ثلاثية الأبعاد جديدة." معاملات IEEE حول نظرية وتقنيات الموجات الصغرية، المجلد 45، لا 5، الصفحات 810-818، مايو 1997.

مثلالشركة المصنعة للمكونات السلبية RF، جينغكسين يمكن أن تفعلهأوديإم وتصنيع المعدات الأصليةكما التعريف الخاص بك، إذا كنت بحاجة إلى أي دعم لمرشحات عازلة, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.