Làm thế nào để thiết kế bộ lọc điện môi?

Bộ lọc điện môi là một sợi quang truyền có chọn lọc một bước sóng và phản xạ các bước sóng khác dựa trên Giao thoa bên trong cấu trúc. Còn được gọi là bộ lọc nhiễu. Gốm hiệu ứng điện môi vi sóng cải thiện kích thước của thiết bị và mật độ đóng gói của mạch tích hợp vi sóng. Vì lý do này, nó được sử dụng rộng rãi cho các bộ lọc vi sóng và bảng mạch trong trạm gốc của hệ thống liên lạc di động và vệ tinh, đặc biệt là trong 5G.
Công nghệ 5G phát triển nhanh chóng sẽ mang lại không gian thị trường đáng kể cho trạm gốc 5G cũng như bộ lọc điện môi cho trạm gốc 5g.

Nguyên tắc thiết kế

Mô hình đối xứng của bộ lọc cộng hưởng điện môi [1] được phân tích bằng mô-đun tham số tán xạ của HFWorks để xác định dải thông của nó, độ suy giảm trong và ngoài dải và phân bố điện trường cho các tần số khác nhau. Kết quả cho thấy sự trùng khớp hoàn hảo với những gì được trình bày trong [2]. Cáp có một dây dẫn bị tổn hao và có bộ phận bên trong là Teflon. HF Works cung cấp khả năng vẽ các tham số tán xạ khác nhau trên các biểu đồ 2D và Smith. Ngoài ra, điện trường có thể được phát hiện trong các đồ thị vectơ và rìa 3D cho tất cả các tần số được nghiên cứu.

Mô phỏng

Để mô phỏng hoạt động của bộ lọc này (tổn hao chèn và suy hao phản hồi...), chúng tôi sẽ tạo một nghiên cứu về Thông số tán xạ và chỉ định dải tần phù hợp mà ăng-ten hoạt động (trong trường hợp của chúng tôi là 100 tần số được phân bố đồng đều từ 4 GHz đến 8 GHz ).

Chất rắn và Vật liệu

Trong hình 1, chúng tôi đã trình bày mô hình rời rạc của bộ lọc mạch điện môi với các bộ ghép đầu vào và đầu ra đồng trục. Hai đĩa điện môi hoạt động như bộ cộng hưởng ghép nối sao cho toàn bộ thiết bị trở thành bộ lọc thông dải chất lượng cao.

Tải/Hạn chế

Hai cổng được áp dụng ở hai bên của hai khớp nối đồng trục. Các mặt dưới của hộp gió được coi là Ranh giới điện hoàn hảo. Cấu trúc thu được mặt phẳng đối xứng ngang và do đó, chúng ta chỉ cần mô hình một nửa. Do đó, chúng ta nên thông báo điều đó với trình mô phỏng HFWorks bằng cách áp dụng điều kiện biên PEMS; dù là PECS hay PEMS, tùy thuộc vào hướng của điện trường gần ranh giới đối xứng. Nếu tiếp tuyến thì đó là PEMS; nếu trực giao thì đó là PECS.

Chia lưới

Lưới phải tập trung vào các cổng và mặt PEC. Việc chia lưới các bề mặt này giúp bộ giải tinh chỉnh độ chính xác của nó trên các phần xoáy và tính đến các dạng cụ thể của chúng.

Kết quả

Có sẵn nhiều biểu đồ 3D và 2D khác nhau để khai thác, tùy thuộc vào tính chất của nhiệm vụ và thông số mà người dùng quan tâm. Khi chúng ta đang xử lý mô phỏng bộ lọc, việc vẽ biểu đồ tham số S21 nghe giống như một nhiệm vụ trực quan.

Như đã đề cập ở phần đầu của báo cáo này, HFWorks vẽ các đường cong cho các thông số điện trên các sơ đồ 2D cũng như trên Biểu đồ Smith. Cái sau phù hợp hơn cho việc so khớp các vấn đề và phù hợp hơn khi chúng ta xử lý các thiết kế bộ lọc. Ở đây, chúng tôi nhận thấy rằng chúng tôi có các dải thông sắc nét và chúng tôi đạt được sự cô lập lớn bên ngoài dải tần.

Các sơ đồ 3D cho các nghiên cứu về tham số tán xạ bao gồm nhiều tham số: hai hình sau đây cho thấy sự phân bố điện trường ở hai tần số (một nằm trong dải và một nằm ngoài dải)

Mô hình này cũng có thể được mô phỏng bằng bộ giải cộng hưởng của HFWorks. Chúng tôi có thể phát hiện bao nhiêu chế độ tùy thích. Có thể dễ dàng rút ra nghiên cứu như vậy từ nghiên cứu mô phỏng S-Parameter: HFWorks cho phép thực hiện kéo và thả để nhanh chóng thiết lập mô phỏng cộng hưởng. Bộ giải cộng hưởng sẽ xem xét ma trận EM của mô hình và đưa ra các giải pháp chế độ Eigen khác nhau. Kết quả rất phù hợp với kết quả của các nghiên cứu trước đây. Chúng tôi hiển thị ở đây bảng kết quả:

Tài liệu tham khảo

[1] Phân tích bộ lọc vi sóng bằng phương pháp tần số phương thức 3 phần tử xác định mới, John R. Brauer, Fellow, IEEE và Gary C. Lizalek, Thành viên, GIAO DỊCH IEEE TRÊN LÝ THUYẾT VÀ KỸ THUẬT VI SÓNG, VOL. 45, KHÔNG. 5 tháng 5 năm 1997
[2] John R. Brauer, Fellow, IEEE và Gary C. Lizalek, thành viên, IEEE " Phân tích bộ lọc vi sóng sử dụng phương pháp tần số phương thức phần tử hữu hạn 3-D mới." Giao dịch IEEE về lý thuyết và kỹ thuật vi sóng, Tập 45, Không . 5, tr.810-818, tháng 5 năm 1997.

BẰNGnhà sản xuất linh kiện thụ động RF, Jingxin có thể làm đượcODM & OEMnhư định nghĩa của bạn, nếu bạn cần bất kỳ sự hỗ trợ nào chobộ lọc điện môi, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.