Et dielektrisk filter er en optisk fiber, der selektivt transmitterer en bølgelængde og reflekterer andre baseret på interferens inde i strukturen. Kaldes også interferensfilter. Mikrobølge-dielektriske effekter keramik forbedrer størrelsen af enheder og emballagetætheden af mikrobølgeintegrerede kredsløb. Af denne grund er det meget udbredt til mikrobølgefiltre og printkort i basestationen for mobilkommunikation og satellitkommunikationssystemer, især i 5G.
Hurtigt udviklet 5G-teknologi vil bringe betydelig markedsplads til 5G-basestation samt dielektrisk filter til 5G-basestation.
Designprincippet
En symmetrisk model af et dielektrisk resonatorfilter [1] analyseres ved hjælp af HFWorks' spredningsparametre-modul for at bestemme dets pass-bånd, dæmpningen ind og ud af båndet og de elektriske feltfordelinger for forskellige frekvenser. Resultatet viser et perfekt match med dem, der er præsenteret i [2]. Kablerne har en tabsgivende leder og har en indvendig del af teflon. HF Works giver mulighed for at plotte forskellige spredningsparametre på 2D og Smith Chart plots. Desuden kan det elektriske felt spottes i vektor- og rand-3D-plot for alle studerede frekvenser.
Simulering
For at simulere opførselen af dette filter (indsættelse og returtab...), vil vi oprette en spredningsparameterundersøgelse og specificere det relevante frekvensområde, som antennen fungerer ved (i vores tilfælde 100 frekvenser ensartet fordelt fra 4 GHz til 8 GHz ).
Faste stoffer og materialer
I figur 1 har vi vist den diskretiserede model af et dielektrisk kredsløbsfilter med koaksiale input- og outputkoblere. De to dielektriske diske fungerer som koblede resonatorer, således at hele enheden bliver et båndpasfilter af høj kvalitet.
Belastning/fastholdelse
To porte er påført på siderne af de to koaksiale koblinger. Luftboksens bundflader behandles som Perfect Electric Boundaries. Strukturen udnytter det vandrette symmetriplan, og derfor behøver vi kun at modellere den ene halvdel. Derfor bør vi meddele det til HFWorks-simulatoren ved at anvende en PEMS-grænsebetingelse; om det er en PECS eller PEMS, afhænger af orienteringen af det elektriske felt nær symmetrigrænsen. Hvis tangential, så er det PEMS; hvis ortogonal så er det en PECS.
Meshing
Nettet skal koncentreres om portene og PEC-fladerne. At samle disse overflader hjælper løseren med at forfine sin præcision på de hvirvlende dele og tage deres særlige former i betragtning.
Resultater
Forskellige 3D- og 2D-plot er tilgængelige at udnytte, afhængigt af opgavens art og af hvilken parameter brugeren er interesseret i. Da vi har at gøre med en filtersimulering, lyder plotning af S21-parameteren som en intuitiv opgave.
Som nævnt i begyndelsen af denne rapport plotter HFWorks kurver for elektriske parametre på 2D-plot såvel som på Smith-diagrammer. Sidstnævnte er mere velegnet til matchende problemer og er mere relevant, når vi beskæftiger os med filterdesign. Vi bemærker her, at vi har skarpe pas-bånd, og at vi når stor isolation uden for båndet.
3D-plottene for spredningsparameterundersøgelserne dækker en bred vifte af parametre: de følgende to figurer viser den elektriske feltfordeling for to frekvenser (den ene er inden for båndet, og den anden er uden for båndet)
Modellen kan også simuleres ved hjælp af HFWorks resonansløser. Vi kan registrere så mange tilstande, som vi ønsker. Det er let at udlede en sådan undersøgelse fra den S-Parameter-simulerede undersøgelse: HFWorks tillader træk og slip-erationer for hurtigt at opsætte resonanssimuleringen. Resonansløseren tager modellens EM-matrix i betragtning og leverer de forskellige Eigen mode løsninger. Resultaterne matcher meget godt de tidligere undersøgelsers resultater. Vi viser her resultattabellen:
Referencer
[1] Mikrobølgefilteranalyse ved hjælp af en ny 3-DFinite-Element Modal Frequency Method, John R. Brauer, Fellow, IEEE, og Gary C. Lizalek, medlem, IEEE TRANSAKTIONER OM MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 45, NR. 5. MAJ 1997
[2] John R. Brauer, Fellow, IEEE, og Gary C. Lizalek, medlem, IEEE " Mikrobølgefilteranalyse ved hjælp af en ny 3-D Finite-Element Modal Frequency Method." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol45, No. 5, s. 810-818, maj 1997.
Somproducenten af RF passive komponenter, Jingxin kan gøreODM & OEMsom din definition, hvis du har brug for støtte tildielektriske filtre, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.
Indlægstid: 25. oktober 2021
