Как спроектировать диэлектрический фильтр?

Диэлектрический фильтр — это оптическое волокно, которое выборочно пропускает одну длину волны и отражает другие в зависимости от помех внутри структуры.Также называется интерференционным фильтром.Керамика с диэлектрическими микроволновыми эффектами улучшает размер устройств и плотность упаковки микроволновых интегральных схем.По этой причине он широко используется для микроволновых фильтров и печатных плат в базовых станциях систем мобильной и спутниковой связи, особенно в 5G.
Быстро развивающаяся технология 5G обеспечит значительное рыночное пространство базовым станциям 5G, а также диэлектрическому фильтру для базовой станции 5G.

Принцип проектирования

Симметричная модель фильтра диэлектрического резонатора [1] анализируется с использованием модуля параметров рассеяния HFWorks для определения его полосы пропускания, затухания внутри и вне полосы, а также распределения электрического поля для различных частот.Результат идеально соответствует результатам, представленным в [2].Кабели имеют проводник с потерями и внутреннюю часть из тефлона.HF Works дает возможность отображать различные параметры рассеяния на двумерных графиках и графиках диаграммы Смита.Кроме того, электрическое поле можно обнаружить на векторных и интерференционных 3D графиках для всех изученных частот.

Моделирование

Чтобы смоделировать поведение этого фильтра (вносимые и обратные потери...), мы создадим исследование параметров рассеяния и укажем соответствующий диапазон частот, в котором работает антенна (в нашем случае 100 частот, равномерно распределенных от 4 ГГц до 8 ГГц). ).

Твердые тела и материалы

На рисунке 1 мы показали дискретную модель фильтра диэлектрической цепи с коаксиальными входным и выходным разветвителями.Два диэлектрических диска действуют как связанные резонаторы, благодаря чему все устройство становится высококачественным полосовым фильтром.

Нагрузка/Удержание

Два порта расположены по бокам двух коаксиальных соединителей.Нижние грани воздушной камеры рассматриваются как идеальные электрические границы.Структура использует горизонтальную плоскость симметрии, поэтому нам нужно смоделировать только одну половину.Следовательно, мы должны сообщить об этом симулятору HFWorks, применив граничное условие PEMS;будет ли это PECS или PEMS, зависит от ориентации электрического поля вблизи границы симметрии.Если тангенциальный, то это ПЕМС;если ортогонально, то это PECS.

Сетка

Сетка должна быть сконцентрирована на портах и ​​поверхностях PEC.Создание сетки этих поверхностей помогает решателю повысить точность обработки вихревых частей и учесть их конкретные формы.

Полученные результаты

Для использования доступны различные 3D- и 2D-графики, в зависимости от характера задачи и от того, какой параметр интересует пользователя. Поскольку мы имеем дело с симуляцией фильтра, построение графика параметра S21 звучит как интуитивная задача.

Как упоминалось в начале этого отчета, HFWorks строит кривые электрических параметров на двумерных графиках, а также на диаграммах Смита.Последнее больше подходит для задач сопоставления и более актуально, когда мы имеем дело с конструкциями фильтров.Здесь мы замечаем, что у нас есть резкие полосы пропускания и что мы достигаем большой изоляции за пределами полосы.

Трехмерные графики исследования параметров рассеяния охватывают широкий диапазон параметров: следующие два рисунка показывают распределение электрического поля для двух частот (одна находится внутри полосы, а другая — вне полосы).

Модель также можно смоделировать с помощью резонансного решателя HFWorks.Мы можем обнаружить столько режимов, сколько захотим.Такое исследование легко получить на основе смоделированного исследования S-параметра: HFWorks позволяет перетаскивать элементы для быстрой настройки моделирования резонанса.Резонансный решатель учитывает ЭМ-матрицу модели и предоставляет различные решения для собственных режимов.Результаты очень хорошо совпадают с результатами предыдущих исследований.Мы показываем здесь таблицу результатов:

Рекомендации

[1] Анализ микроволнового фильтра с использованием нового метода модальных частот с 3-мя определенными элементами, Джон Р. Брауэр, научный сотрудник IEEE, и Гэри К. Лизалек, член IEEE TRANSACTIONS ON MICRWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.45, НЕТ.5 МАЯ 1997 ГОДА
[2] Джон Р. Брауэр, научный сотрудник IEEE, и Гэри К. Лизалек, член IEEE «Анализ микроволновых фильтров с использованием нового трехмерного метода модальных частот конечных элементов». IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol 45, No. .5, стр.810-818, май 1997 г.

Какпроизводитель пассивных радиочастотных компонентов, Цзинсинь может сделатьОДМ и ОЭМпо вашему определению, если вам нужна поддержка длядиэлектрические фильтры, more detail can be consulted with us @sales@cdjx-mw.com.