डाइइलेक्ट्रिक फ़िल्टर कैसे डिज़ाइन करें?

डाइइलेक्ट्रिक फ़िल्टर एक ऑप्टिकल फाइबर है जो चुनिंदा रूप से एक तरंग दैर्ध्य को प्रसारित करता है और संरचना के अंदर हस्तक्षेप के आधार पर दूसरों को प्रतिबिंबित करता है। इसे इंटरफेरेंस फिल्टर भी कहा जाता है। माइक्रोवेव ढांकता हुआ प्रभाव सिरेमिक उपकरणों के आकार और माइक्रोवेव एकीकृत सर्किट की पैकेजिंग घनत्व में सुधार करता है। इस कारण से, विशेष रूप से 5जी में मोबाइल संचार और उपग्रह संचार प्रणालियों के बेस स्टेशन में माइक्रोवेव फिल्टर और सर्किट बोर्ड के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
तेजी से विकसित 5G तकनीक 5G बेस स्टेशन के साथ-साथ 5G बेस स्टेशन के लिए डाइइलेक्ट्रिक फिल्टर के लिए काफी बाजार स्थान लाएगी।

डिज़ाइन सिद्धांत

ढांकता हुआ अनुनादक फिल्टर [1] के एक सममित मॉडल का विश्लेषण इसके पास-बैंड, बैंड के अंदर और बाहर क्षीणन और विभिन्न आवृत्तियों के लिए विद्युत क्षेत्र वितरण को निर्धारित करने के लिए एचएफवर्क्स के स्कैटरिंग पैरामीटर मॉड्यूल का उपयोग करके किया जाता है। परिणाम [2] में प्रस्तुत परिणामों के साथ एकदम मेल दिखाता है। केबलों में एक हानिपूर्ण कंडक्टर होता है, और अंदर के हिस्से में टेफ्लॉन होता है। एचएफ वर्क्स 2डी और स्मिथ चार्ट प्लॉट पर विभिन्न स्कैटरिंग पैरामीटर्स को प्लॉट करने की संभावना देता है। इसके अलावा, सभी अध्ययनित आवृत्तियों के लिए विद्युत क्षेत्र को वेक्टर और फ्रिंज 3डी प्लॉट में देखा जा सकता है।

सिमुलेशन

इस फ़िल्टर (सम्मिलन और वापसी हानि...) के व्यवहार को अनुकरण करने के लिए, हम एक स्कैटरिंग पैरामीटर्स अध्ययन बनाएंगे, और प्रासंगिक आवृत्ति रेंज निर्दिष्ट करेंगे जिस पर एंटीना संचालित होता है (हमारे मामले में 100 आवृत्तियों को समान रूप से 4 गीगाहर्ट्ज से 8 गीगाहर्ट्ज तक वितरित किया जाता है) ).

ठोस और सामग्री

चित्र 1 में, हमने समाक्षीय इनपुट और आउटपुट कप्लर्स के साथ एक ढांकता हुआ सर्किट फिल्टर का विवेकित मॉडल दिखाया है। दो ढांकता हुआ डिस्क युग्मित अनुनादक के रूप में कार्य करते हैं जैसे कि संपूर्ण उपकरण एक उच्च गुणवत्ता वाला बैंडपास फ़िल्टर बन जाता है।

भार/संयम

दो समाक्षीय कप्लर्स के किनारों पर दो पोर्ट लगाए जाते हैं। एयर बॉक्स के निचले किनारों को परफेक्ट इलेक्ट्रिक बाउंड्रीज़ के रूप में माना जाता है। संरचना क्षैतिज समरूपता विमान का लाभ उठाती है और इसलिए, हमें केवल एक आधे को मॉडल करने की आवश्यकता है। नतीजतन, हमें पीईएमएस सीमा शर्त लागू करके एचएफवर्क्स सिम्युलेटर की घोषणा करनी चाहिए; चाहे वह पीईसीएस हो या पीईएमएस, समरूपता की सीमा के निकट विद्युत क्षेत्र के अभिविन्यास पर निर्भर करता है। यदि स्पर्शरेखीय है, तो यह PEMS है; यदि ऑर्थोगोनल है तो यह एक पीईसीएस है।

जाल लगाना

जाल को बंदरगाहों और पीईसी चेहरों पर केंद्रित करना होगा। इन सतहों को जोड़ने से सॉल्वर को एड़ी वाले हिस्सों पर अपनी सटीकता को परिष्कृत करने और उनके विशेष रूपों को ध्यान में रखने में मदद मिलती है।

परिणाम

कार्य की प्रकृति और उपयोगकर्ता की रुचि किस पैरामीटर में है, इसके आधार पर विभिन्न 3डी और 2डी प्लॉट शोषण के लिए उपलब्ध हैं। जैसा कि हम एक फिल्टर सिमुलेशन के साथ काम कर रहे हैं, एस21 पैरामीटर को प्लॉट करना एक सहज कार्य जैसा लगता है।

जैसा कि इस रिपोर्ट की शुरुआत में बताया गया है, एचएफवर्क्स 2डी प्लॉट के साथ-साथ स्मिथ चार्ट पर विद्युत मापदंडों के लिए वक्र प्लॉट करता है। उत्तरार्द्ध मिलान संबंधी मुद्दों के लिए अधिक उपयुक्त है, और जब हम फ़िल्टर डिज़ाइन से निपटते हैं तो यह अधिक प्रासंगिक होता है। हमने यहां देखा कि हमारे पास तेज पास-बैंड हैं और हम बैंड के बाहर महान अलगाव तक पहुंचते हैं।

प्रकीर्णन-पैरामीटर अध्ययन के लिए 3डी प्लॉट मापदंडों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करते हैं: निम्नलिखित दो आंकड़े दो आवृत्तियों के लिए विद्युत क्षेत्र वितरण दिखाते हैं (एक बैंड के अंदर है और दूसरा बैंड के बाहर है)

मॉडल को HFWorks के अनुनाद सॉल्वर का उपयोग करके भी अनुकरण किया जा सकता है। हम जितने चाहें उतने मोड का पता लगा सकते हैं। एस-पैरामीटर सिम्युलेटेड अध्ययन से ऐसा अध्ययन प्राप्त करना आसान है: एचएफवर्क्स अनुनाद सिमुलेशन को जल्दी से स्थापित करने के लिए ड्रैग और ड्रॉप एरेशन की अनुमति देता है। अनुनाद सॉल्वर मॉडल के ईएम मैट्रिक्स को ध्यान में रखता है और विभिन्न ईजेन मोड समाधान प्रदान करता है। परिणाम पिछले अध्ययनों के परिणामों से बहुत मेल खाते हैं। हम यहां परिणाम तालिका दिखाते हैं:

संदर्भ

[1] एक नई 3-डीफिनिट-एलिमेंट मोडल फ़्रीक्वेंसी विधि का उपयोग करके माइक्रोवेव फ़िल्टर विश्लेषण, जॉन आर. ब्राउर, फेलो, आईईईई, और गैरी सी. लिज़ालेक, सदस्य, माइक्रोवेव सिद्धांत और तकनीकों पर आईईईई लेनदेन, वॉल्यूम। 45, सं. 5, मई 1997
[2] जॉन आर. ब्राउर, फेलो, आईईईई, और गैरी सी. लिज़ालेक, सदस्य, आईईईई "माइक्रोवेव फ़िल्टर विश्लेषण एक नई 3-डी परिमित-तत्व मोडल आवृत्ति विधि का उपयोग करते हुए।" माइक्रोवेव सिद्धांत और तकनीकों पर आईईईई लेनदेन, खंड 45, संख्या 5, पृ.810-818, मई 1997।

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