Et dielektrisk filter er en optisk fiber som selektivt overfører en bølgelengde og reflekterer andre basert på interferens inne i strukturen. Også kalt interferensfilter. Mikrobølge-dielektriske effekter keramikk forbedrer størrelsen på enheter og emballasjetettheten til mikrobølgeintegrerte kretser. Av denne grunn er det mye brukt for mikrobølgefiltre og kretskort i basestasjonen for mobilkommunikasjon og satellittkommunikasjonssystemer, spesielt i 5G.
Raskt utviklet 5G-teknologi vil gi betydelig markedsplass til 5G-basestasjon samt dielektrisk filter for 5G-basestasjon.
Designprinsipp
En symmetrisk modell av et dielektrisk resonatorfilter [1] analyseres ved å bruke spredningsparametermodulen til HFWorks for å bestemme passbåndet, dempningen inn og ut av båndet og de elektriske feltfordelingene for forskjellige frekvenser. Resultatet viser et perfekt samsvar med de presentert i [2]. Kablene har en tapsleder, og har en Teflon-innsidedel. HF Works gir muligheten til å plotte forskjellige spredningsparametere på 2D- og Smith-kartplott. Dessuten kan det elektriske feltet oppdages i vektor- og frynse-3D-plott for alle studerte frekvenser.
Simulering
For å simulere oppførselen til dette filteret (innsetting og returtap...), vil vi lage en spredningsparameterstudie, og spesifisere det relevante frekvensområdet som antennen opererer ved (i vårt tilfelle 100 frekvenser jevnt fordelt fra 4 GHz til 8 GHz ).
Faste stoffer og materialer
I figur 1 har vi vist den diskretiserte modellen av et dielektrisk kretsfilter med koaksiale inngangs- og utgangskoblere. De to dielektriske skivene fungerer som koblede resonatorer slik at hele enheten blir et båndpassfilter av høy kvalitet.
Last/begrensning
To porter er påført på sidene av de to koaksialkoblingene. Undersiden av luftboksen behandles som perfekte elektriske grenser. Strukturen tjener det horisontale symmetriplanet, og derfor trenger vi bare å modellere en halvdel. Følgelig bør vi kunngjøre det til HFWorks-simulatoren ved å bruke en PEMS-grensebetingelse; om det er en PECS eller PEMS, avhenger av orienteringen til det elektriske feltet nær symmetrigrensen. Hvis tangentiell, så er det PEMS; hvis ortogonal så er det en PECS.
Meshing
Nettingen må konsentreres på portene og PEC-flatene. Sammenkobling av disse overflatene hjelper løseren å avgrense presisjonen på virveldelene og ta hensyn til deres spesielle former.
Resultater
Ulike 3D- og 2D-plott er tilgjengelige å utnytte, avhengig av oppgavens art og hvilken parameter brukeren er interessert i. Når vi har å gjøre med en filtersimulering, høres plotting av S21-parameteren ut som en intuitiv oppgave.
Som nevnt i begynnelsen av denne rapporten, plotter HFWorks kurver for elektriske parametere på 2D-plott så vel som på Smith-diagrammer. Sistnevnte er mer egnet for matchende problemer, og er mer relevant når vi arbeider med filterdesign. Vi merker her at vi har skarpe pass-band og at vi når stor isolasjon utenfor bandet.
3D-plottene for spredningsparameterstudiene dekker et bredt spekter av parametere: de følgende to figurene viser den elektriske feltfordelingen for to frekvenser (den ene er innenfor båndet og den andre er utenfor båndet)
Modellen kan også simuleres ved å bruke resonansløseren til HFWorks. Vi kan oppdage så mange moduser vi ønsker. Det er lett å utlede en slik studie fra den simulerte S-Parameter-studien: HFWorks tillater dra-og-slipp-erasjoner for raskt å sette opp resonanssimuleringen. Resonansløseren tar hensyn til modellens EM-matrise og leverer de ulike Eigen-modusløsningene. Resultatene samsvarer veldig godt med de tidligere studienes resultater. Vi viser her resultattabellen:
Referanser
[1] Mikrobølgefilteranalyse ved bruk av en ny 3-DFinite-Element Modal Frequency Method, John R. Brauer, Fellow, IEEE, og Gary C. Lizalek, medlem, IEEE TRANSAKSJONER OM MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 45, NR. 5. MAI 1997
[2] John R. Brauer, stipendiat, IEEE, og Gary C. Lizalek, medlem, IEEE " Microwave Filter Analysis Using a New 3-D Finite-Element Modal Frequency Method." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol45, nr. 5, s. 810-818, mai 1997.
Somprodusenten av RF passive komponenter, Jingxin kan gjøreODM og OEMsom din definisjon, hvis du trenger støtte fordielektriske filtre, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.
Innleggstid: 25. oktober 2021
