Cumu cuncepisce un filtru dielettricu?

Un Filtru Dielettricu hè una fibra ottica chì trasmette selettivamente una lunghezza d'onda è riflette l'altri in basa di l'Interferenza in a struttura. Hè chjamatu ancu filtru d'interferenza. A ceramica di effetti dielettrici di microonde migliurà a dimensione di i dispositi è a densità di imballaggio di i circuiti integrati di microonde. Per quessa, hè largamente utilizatu per i filtri di microonde è i circuiti di circuiti in a stazione di basa di i sistemi di cumunicazione mobile è di cumunicazione satellitari in particulare in 5G.
A tecnulugia 5G sviluppata rapidamente porterà un spaziu considerableu di u mercatu à a stazione di basa 5G è ancu u filtru dielettricu per a stazione di basa 5g.

Principiu di Design

Un mudellu simmetricu di un filtru di risonatore dielettricu [1] hè analizatu utilizendu u modulu di Parametri di Scattering di HFWorks per determinà a so banda passante, l'attenuazione in e fora di a banda, è a distribuzione di u campu elettricu per diverse frequenze. U risultatu mostra una cuncordanza perfetta cù quelli presentati in [2]. I cavi anu un cunduttore di perdita, è anu una parte interna di Teflon. HF Works dà a pussibilità di tracciate diversi Parametri di Scattering in 2D è Smith Chart plots. Inoltre, u campu elettricu pò esse spotted in vettoriali è fringe 3D plots per tutte e frequenze studiate.

Simulazione

Per simulà u cumpurtamentu di stu filtru (perdita d'inserzione è di ritornu ...), creeremu un studiu di Parametri di Scattering, è specificà a gamma di freccia pertinente à quale opera l'antenna (in u nostru casu 100 frequenze distribuite uniformemente da 4 GHz à 8 GHz). ).

Solidi è Materiali

In a figura 1, avemu dimustratu u mudellu discretizatu di un filtru di circuitu dielettricu cù accoppiatori coaxiali di input è output. I dui dischi dielettrici agiscenu cum'è risonatori accoppiati in modu chì tuttu u dispusitivu diventa un filtru di banda di alta qualità.

Carica / Restraint

Dui porti sò applicati à i lati di i dui accoppiatori coaxiali. I facci di fondu di a scatula d'aria sò trattati cum'è Cunfini Elettrichi Perfetti. A struttura prufittà u pianu di simetria horizontale è per quessa, avemu bisognu di mudeli solu a mità. In cunseguenza, duvemu annunzià chì à u simulatore HFWorks applicà una cundizione di cunfine PEMS; s'ellu hè un PECS o PEMS, dipende da l'orientazione di u campu elettricu vicinu à u cunfini di simetria. Se tangenziale, allora hè PEMS; se ortogonale allora hè un PECS.

Meshing

A maglia deve esse cuncentrata nantu à i porti è e facce PEC. Meshing sti superfici aiuta u solver raffinà a so pricisioni nant'à e parti eddy, è piglià e so forme particulari in contu.

Risultati

Diversi trama 3D è 2D sò dispunibuli per sfruttà, secondu a natura di u compitu è ​​nantu à quale paràmetru l'utilizatore hè interessatu. Cumu avemu trattatu di una simulazione di filtru, tracciate u paràmetru S21 sona cum'è un compitu intuitivu.

Cumu l'hà dettu à l'iniziu di stu rapportu, HFWorks traccia curve per i paràmetri elettrici nantu à i trama 2D è ancu in Smith Charts. L'ultimu hè più adattatu per i prublemi di currispundenza, è hè più pertinente quandu avemu trattatu di disinni di filtri. Avemu nutatu quì chì avemu bande passanti affilate è chì ghjunghjemu un grande isolamentu fora di a banda.

I diagrammi 3D per i studii di scattering-parameters coprenu una larga gamma di paràmetri: e duie figure seguenti mostranu a distribuzione di u campu elettricu per duie frequenze (una hè in a banda è l'altra hè fora di a banda)

U mudellu pò esse simulatu aduprendu ancu u solutore di risonanza di HFWorks. Pudemu detect quant'è modi quantu vulemu. Hè facilitu di derivà un tali studiu da u studiu simulatu S-Parameter: HFWorks permette l'erazioni di drag and drop per stabilisce rapidamente a simulazione di risonanza. U risolutore di risonanza piglia in cunsiderà a matrice EM di u mudellu è furnisce e diverse soluzioni di modalità Eigen. I risultati currispondenu assai bè à i risultati di i studii precedenti. Mostremu quì a tabella di risultati:

Referenze

[1] Analisi di Filtru Microwave Utilizendu un Novu Metudu di Frequency Modale 3-DFinite-Element, John R. Brauer, Fellow, IEEE, è Gary C. Lizalek, Member, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 45, NO. 5 di maghju di u 1997
[2] John R. Brauer, Fellow, IEEE, è Gary C. Lizalek, membru, IEEE "Analisi di Filtru Microwave Using a New 3-D Finite-Element Modal Frequency Method." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol45, No 5, pp.810-818, maghju 1997.

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