چگونه فیلتر دی الکتریک طراحی کنیم؟

فیلتر دی الکتریک یک فیبر نوری است که به طور انتخابی یک طول موج را ارسال می کند و بقیه را بر اساس تداخل درون ساختار منعکس می کند. فیلتر تداخل نیز نامیده می شود. سرامیک های دی الکتریک مایکروویو اندازه دستگاه ها و چگالی بسته بندی مدارهای مجتمع مایکروویو را بهبود می بخشد. به همین دلیل، به طور گسترده ای برای فیلترهای مایکروویو و بردهای مدار در ایستگاه پایه ارتباطات سیار و سیستم های ارتباطی ماهواره ای به ویژه در 5G استفاده می شود.
فناوری 5G که به سرعت توسعه یافته است، فضای بازار قابل توجهی را برای ایستگاه پایه 5G و همچنین فیلتر دی الکتریک برای ایستگاه پایه 5G به ارمغان می آورد.

اصل طراحی

یک مدل متقارن از یک فیلتر تشدید کننده دی الکتریک [1] با استفاده از ماژول پارامترهای پراکندگی HFWorks برای تعیین باند عبور آن، تضعیف داخل و خارج باند، و توزیع میدان الکتریکی برای فرکانس‌های مختلف، تحلیل می‌شود. نتیجه یک تطابق کامل با موارد ارائه شده در [2] را نشان می دهد. کابل ها دارای یک هادی تلفات هستند و قسمت داخلی آن تفلون است. HF Works امکان رسم پارامترهای مختلف پراکندگی را در نمودارهای 2 بعدی و اسمیت می دهد. علاوه بر این، میدان الکتریکی را می توان در نمودارهای سه بعدی برداری و حاشیه ای برای همه فرکانس های مورد مطالعه مشاهده کرد.

شبیه سازی

برای شبیه‌سازی رفتار این فیلتر (تلفات درج و بازگشت...)، ما یک مطالعه پارامترهای پراکندگی ایجاد می‌کنیم و محدوده فرکانسی مربوطه را که آنتن در آن کار می‌کند (در مورد ما 100 فرکانس به طور یکنواخت از 4 گیگاهرتز تا 8 گیگاهرتز توزیع شده است) را مشخص می‌کنیم. ).

جامدات و مواد

در شکل 1، مدل گسسته فیلتر مدار دی الکتریک با جفت کننده های ورودی و خروجی کواکسیال را نشان داده ایم. دو دی الکتریک به عنوان تشدید کننده های جفت شده عمل می کنند به طوری که کل دستگاه به یک فیلتر گذر باند با کیفیت بالا تبدیل می شود.

بار / مهار

دو پورت در کناره های دو کوپلر کواکسیال اعمال می شود. سطوح پایین جعبه هوا به عنوان مرزهای الکتریکی کامل در نظر گرفته می شود. ساختار از صفحه تقارن افقی سود می برد و بنابراین، ما فقط نیاز به مدل سازی نیمی از آن داریم. در نتیجه، باید با اعمال یک شرط مرزی PEMS به شبیه ساز HFWorks اعلام کنیم. PECS یا PEMS است، بستگی به جهت میدان الکتریکی نزدیک به مرز تقارن دارد. اگر مماس باشد، PEMS است. اگر متعامد باشد، یک PECS است.

مش بندی

مش باید روی پورت ها و وجوه PEC متمرکز شود. مش بندی این سطوح به حل کننده کمک می کند تا دقت خود را روی قسمت های گردابی اصلاح کند و اشکال خاص آنها را در نظر بگیرد.

نتایج

نمودارهای سه بعدی و دوبعدی مختلفی برای بهره برداری در دسترس هستند، بسته به ماهیت کار و پارامتری که کاربر به آن علاقه دارد. همانطور که ما با یک شبیه سازی فیلتر سر و کار داریم، رسم پارامتر S21 مانند یک کار بصری به نظر می رسد.

همانطور که در ابتدای این گزارش ذکر شد، HFWorks منحنی‌های پارامترهای الکتریکی را در نمودارهای دو بعدی و همچنین نمودارهای اسمیت ترسیم می‌کند. مورد دوم برای مسائل تطبیق مناسب تر است و زمانی که با طرح های فیلتر سروکار داریم بیشتر مرتبط است. ما در اینجا متوجه می شویم که باندهای پاس تیز داریم و به انزوای بزرگی در خارج از باند می رسیم.

نمودارهای سه بعدی برای مطالعات پارامترهای پراکندگی طیف وسیعی از پارامترها را پوشش می دهند: دو شکل زیر توزیع میدان الکتریکی را برای دو فرکانس نشان می دهد (یکی در داخل باند و دیگری خارج از باند)

مدل را می توان با استفاده از حل کننده رزونانس HFWorks نیز شبیه سازی کرد. ما می توانیم هر تعداد حالت را که بخواهیم شناسایی کنیم. به راحتی می توان چنین مطالعه ای را از مطالعه شبیه سازی شده S-Parameter استخراج کرد: HFWorks به کشیدن و رها کردن اجازه می دهد تا به سرعت شبیه سازی رزونانس را تنظیم کند. حل کننده تشدید ماتریس EM مدل را در نظر می گیرد و راه حل های مختلف حالت Eigen را ارائه می دهد. نتایج به خوبی با نتایج مطالعات قبلی مطابقت دارد. در اینجا جدول نتیجه را نشان می دهیم:

مراجع

[1] تجزیه و تحلیل فیلتر مایکروویو با استفاده از یک روش فرکانس مدال 3-DFinite-Element جدید، جان آر. برائر، همکار، IEEE، و گری سی لیزالک، عضو، معاملات IEEE روی نظریه و تکنیک‌های مایکروویو، جلد. 45، NO. 5، مه 1997
[2] John R. Brauer، Fellow، IEEE، و Gary C. Lizalek، عضو IEEE "تجزیه و تحلیل فیلتر مایکروویو با استفاده از روش فرکانس مدال 3 بعدی محدود المان محدود." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol45, No 5، pp.810-818، مه 1997.

همانطور کهسازنده قطعات پسیو RF، Jingxin می تواند انجام دهدODM و OEMبه عنوان تعریف شما، اگر به پشتیبانی نیاز داریدفیلترهای دی الکتریک، more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.