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Irisfiltersimulation

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WEBINAR
Defected ground structure technique to improve the frequency response of a microstrip lowpass filter
Thursday, December 9, 2021
Time
SESSION 1
SESSION 2
CET (GMT +1)
03:00 PM
08:00 PM
EST (GMT -4)
09:00 AM
02:00 PM
Gebrauchte Werkzeuge:

Beschreibung

In diesem Beispiel stellen wir ein validiertes 5-poliges H-Ebenen-Irisfilter (WR75) vor: Wir haben die simulierten Ergebnisse von HFWorks mit denen verglichen, die in [1] gemessen und aufgezeichnet wurden. Das Bandpassfilter besteht aus fünf Irisblenden mit einer Dicke von 0,05 Zoll. Die Abmessungen der Hohlräume und der Irisfenster sind in der nächsten Abbildung dargestellt. Das Filter wurde in einem WR75-Wellenleiter implementiert und zeigte gute Leistungen im Frequenzbereich von 11,5 bis 12,5 GHz (Satellitenkommunikation).

Die 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorksDie 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorks

Abbildung 1 - Die 3D-Ansicht der Struktur in SolidWorks

Masche der Struktur

Abbildung 2 - Geflecht der Struktur

Simulation

Der Scattering Parameters Solver von HFWorks eignet sich für die Analyse von Filtern. Die Studie berechnet mehrere Parameter in verschiedenen Formaten und gibt verschiedene Diagramme aus. Im Ergebnisordner sind wir am meisten an der Rückgabe und dem Einfügungsverlust des Filters interessiert. Wir können einen Schnelldurchlauf-Frequenzplan festlegen, der für fast alle Filterstudien geeignet ist. Der PEC-Wellenleiter ist in eine Luftkammer eingetaucht und den Seitenflächen der Struktur sind zwei Öffnungen zugeordnet.

Die simulierte Studie bietet mehrere Möglichkeiten und Optionen zum Zeichnen. Sie bieten auch die Nutzung elektrischer Parameter, die in Streuparametersimulationen berechnet wurden (Einfügung, Rückflussdämpfung usw.).

Lasten/Fesseln

Die Ports können mithilfe einer Integrationslinie kalibriert (dh polarisiert) werden, um die Ausrichtung des elektrischen Felds anzugeben. Die Iris wird als perfekter elektrischer Leiter behandelt. Auf diese Iris wird vorzugsweise ein feines Netz aufgebracht, da ihre Abmessungen kritisch sind.

Ergebnisse

Um die Genauigkeit der Simulation zu überprüfen, können wir die Rückflussdämpfungs- und Einfügungsdämpfungskurve betrachten. Die Kurve zeigt, dass der Simulator das gestoppte Band perfekt erfasst. Wie zu Beginn des Berichts erwähnt, wurde in diesem Beispiel der Schnelldurchlaufplan verwendet. Trotzdem liefert der diskrete Sweep genauere Ergebnisse, erfordert jedoch eine längere Simulation. Die folgenden Abbildungen zeigen die simulierten und gemessenen Kurven:

die simulierten und gemessenen Kurven

die simulierten und gemessenen Kurven

Einfüge- und Rücklaufverluste (2D- und Smith-Diagramm)

Abbildung 3 - Einfüge- und Rücklaufverluste (2D- und Smith-Diagramm)

Für die Anzeige von Streuparmetern verwenden wir den Ordner "Electical Parmeters Results". Wir wählen entweder ein 2D- oder ein Smith-Diagramm. Wir können die Kurve mit einem Marker erkunden. Wir können andere vordefinierte Kurven wie einen Kreis (VSWR=Konstante) im Smith-Diagramm zeichnen. Die vorherige Abbildung zeigt die Rückflussdämpfung und die Einfügungsdämpfung des Filters.

Verteilung des elektrischen Feldes

Abbildung 4 - Verteilung des elektrischen Feldes

Die Verteilung des elektrischen Feldes ist in dieser Figur dargestellt; Wenn wir animiert sind, können wir deutlich elektromagnetische Wellen sehen, die durch den Stromkreis gehen und den zweiten zweiten Port erreichen.

Verweise

[1] Power-Handling Capability for RF Filters Ming Yu IEEE Microwave Magazine -October 2007  [link]