Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Волноводные фильтры проектирование моделирование и расчет и конструкции

Лекция



Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про волноводные фильтры, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое волноводные фильтры, конструкция волноводного фильтра , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Устройства СВЧ и антенны.

В данной статье рассмотрена методика проектирования волноводного полоснопропускающего фильтра с индуктивными диафрагмами в программных пакетах AWR Microwave Office и Ansoft HFSS. Описан процесс создания сценария на языке VBScript, осуществляющего автоматизированное построение модели фильтра произвольного порядка в программе HFSS на основе параметров геометрии, введенных пользователем. В качестве примера спроектирован фильтр сантиметрового диапазона волн.

В сантиметровом диапазоне выполнение коаксиальных и полосковых фильтров становится затруднительным из-за малых размеров элементов фильтра и жестких допусков. Использование волноводных линий передач для построения фильтров позволяет получить лучшие электрические характеристики.

В настоящее время существует много типов волноводных фильтров. Наибольшее распространение получили полосковые фильтры на объемных резонаторах с четвертьволновыми и непосредственными связями между резонаторами, гофрированные фильтры (фильтры на отрезках линий передач с высоким и низким волновым сопротивлением и переменной длиной) и фильтры на резонансных диафрагмах.

Ниже приведен расчет и конструкции перечисленных типов полосовых фильтров.

Фильтры на объемных резонаторах

Фильтры на объемных резонаторах используются обычно при проектировании узкополосных фильтров с шириной полосы не более 10%. Объемный резонатор представляет собой отрезок волновода длиной l, ограниченный с обеих сторон двумя неоднородностями (jВ). Такой резонатор будет вести себя как и любой колебательный контур. Наиболее ясно это можно представить себе следующим образом. Если в волновод поместить неоднородность, например индуктивный штырь, то на определенном расстоянии от этого штыря (неоднородности) входное сопротивление будет иметь емкостный характер с той же величиной реактивности и активной составляющей, равной волновому сопротивлению. Если в этом сечении поместить опять индуктивный штырь, то он скомпенсирует реактивную составляющую входного сопротивления и система будет неотражающей на рассматриваемой частоте. Условие резонанса такого резонатора:

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.88)

где l— длина резонатора;

В — нормированная проводимость неоднородностей;

lво — резонансная длина волны в волноводе.

Для повышения избирательности фильтров применяются несколько последовательно соединенных резонаторов. В зависимости от способа соединения резонаторов между собой различаются фильтры с четвертьволновыми и непосредственными связями. Четвертьволновой метод связи основан на свойстве отрезков l=l/4 трансформировать сопротивление нагрузки в соответствии с соотношением

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.89)

где r0 — волновое сопротивление липни;

ZH сопротивление нагрузки.

Следовательно, если сопротивление нагрузки состоят из последовательного резонансного контура, то на входе четвертьволновой линии полная проводимость равна полной проводимости настроенного параллельного контура. Если сопротивление нагрузки — параллельный контур, то четвертьволновая линия преобразует его в последовательный контур (рис. 4.11).

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 4.15. Представление многозвенной цепи параллельными контурами, расположенными через четвертьволновые отрезки.

Это свойство четвертьволновой линии дает возможность представить эквивалентную схему фильтра лестничной схемой обычного низкочастотного фильтра (рис. 4.15).

Резонаторные фильтры с l/4 связями применяются при ширине полосы менее 1%. В таких фильтрах для получения заданной полосы пропускания требуются меньшие реактивные проводимости связей, чем в фильтрах с непосредственной связью, что приводит к более свободным допускам на изготовление фильтров.

Для широкополосных фильтров (с шириной полосы более 1%) лучшим является фильтр с непосредственной связью между резонаторами. При использовании фильтров с непосредственными связями длина фильтра значительно короче фильтра с четвертьволновыми связями.

Для расчета фильтров с l/4 и непосредственными связями используют метод синтеза с использованием прототипа фильтра нижних частот.

Независимо от того, используется l /4связь или непосредственная, в расчет включаются четвертьволновые трансформаторы (инверторы сопротивлений), при помощи которых эквивалентная схема фильтра может быть представлена лестничной схемой полосового фильтра. В случае непосредственных связей преобразователями сопротивлений являются короткие отрезки линий с включенными реактивностями.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 4.17. Практически используемые индуктивности для волноводов: а — круглое отверстие в сплошной перегородке; б — симметричная диафрагма; в—тройка штырей; г—одиночный штырь в центре волновода.

В качестве неоднородностей (элементов связи) могут быть использованы индуктивные диафрагмы, штыри, емкостные диафрагмы. Чаще используются индуктивные элементы связи, так как они по сравнению с емкостными элементами относительно легко изготовляются и менее критичны к допускам. Практически применяются четыре формы индуктивностей, приведенных на рис. 4,17. Физическая конфигурация индуктивностей связи определяет ненагруженную добротность Qо резонатора. Связь через круглое отверстие (рис. 4.17, а) позволяет получить наибольшееQо. Связь, осуществляемая одиночным штырем, дает наименьшую величину Qо.

Наиболее простыми в изготовлении являются фильтры, использующие индуктивные штыри, позволяющие отказаться от дорогостоящих фрезерных работ, необходимых для создания пазов при установке диафрагм в волновод. Пайку штырей выполнить значительно легче, чем пайку диафрагм. Штыри не перекрывают внутреннюю полость трубы, что позволяет визуально контролировать качество внутренней поверхности трубы и процесс пайки. Поэтому фильтры на индуктивных штырях получили наибольшее распространение. Для увеличения Qо резонаторов применяются многоштыревые конструкции: двух-, трех-, четырехштыревые, чаще используются одно- и трехштыревые конструкции.

По выбранному типу неоднородностей и по известной величине нормированной проводимости определяются их геометрические размеры.

Для одноштыревой конструкции (рис. 4.17, г)

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.93)

гдеа — размер широкой стенки волновода;

В — нормированная проводимость неоднородности;

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкцииi=0,1...N,

d — диаметр штыря. Для трехштыревой конструкции (рис. 4.17, б) при симметричном расположении штырей на расстоянии a/4

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.94)

где r радиус штыря;

а — размер широкой стенки волновода;

l0 — средняя длина волны полосы пропускания в воздухе.

Приведенные виды связи могут быть использованы при d/a << 0,08.

При больших величинах dначинает сказываться влияние продольных импедансов штырей, что приводит к невозможности получения желаемых характеристик. Для осуществления неоднородностей с большим В используются другие виды связей (рис. 4.17, а, 6).

Для связи в виде круглого отверстия (рис. 4.17, а)

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.95)

где а — размер широкой стенки волновода;

b размер узкой стенки волновода;

D — диаметр отверстия связи.

Для связи в виде прямоугольного окна (рис. 4.17, в)

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.96)

где d — ширина окна отверстия связи. Формулы (4.95), (4.96) справедливы при толщине диафрагм t<<l0 (t@1=2мм).

Выбранный тип неоднородностей определяет конструкцию фильтра. Пример конструкции фильтра с использованием троек и одиночных штырей приведен на рис. 4.18.

Приведенный метод расчета можно применить и для расчета фильтров с четвертьволновыми связями с использованием нескольких дополнительных преобразований, в результате которых прототипный фильтр нижних частот преобразуется в лестничный полосовой фильтр (рис. 4.2, г). Через элементы прототипа фильтра нижних частот определяются нагруженные добротности контуров полосового лестничного фильтра (рис 4.15).

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 4.18. Конструкция трехрезонаторного фильтра сантиметрового диапазона.

Добротности звеньев равны:

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкцииk=1,2,3...N(4.97)

здесь gk — соответствующие элементы прототипа, определяемые по формулам (4.9), (4.10) для фильтров с максимально гладкой и чебышевской характеристиками соответственно;

fn - верхняя частота полисы пропускания фильтра (рис. 4.3).

По известным добротностям определяются нормализованные проводимости по формуле

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.98)

Далее выбор и расчет геометрических размеров неоднородностей производится аналогично описанному для фильтров с непосредственными связями.

По формуле (4.92) определяются длины резонаторов. Длины соединительных линий (расстояние между резонаторами) определяются с помощью уравнения

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции(4.99)

где k — номер резонатора.

Геометрические размеры неоднородностей должны быть выполнены по третьему классу точности.

Гофрированные фильтры представляют собой фильтры на отрезках линий передач с высоким и низким волновым сопротивлением и переменной длиной. Перепад волновых сопротивлений осуществляется изменением узкой стенки волновода в.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 4.19. Гофрированный волноводный фильтр: а — конструкция; б — эквивалентная схема звена; в — частотная характеристика.

Ширина волновода а остается постоянной (рис. 4.19, а). Нижняя граница полосы прозрачности гофрированного фильтра, определяемая критической частотой самого волновода, имеет малую крутизну, поэтому эти фильтры в волноводной технике обычно используют как фильтры нижних частот. Эквивалентная схема звена фильтра и частотная характеристика приведены на рис. 4.19, б.

Конструкция гофрированного фильтра приведена на рис. 4.21.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 4.21.Конструкция гофрированного волноводного фильтра.

Она представляет собойцельнофрезерованные гребенки, соединенные друг с другом при помощи штифтов и винтов. Размеры гребенок и положение штифтов должны быть выдержаны по 3 классу точности. В конструкции фильтра предусматриваются четвертьволновые трансформаторы для согласования волновогосопротивления фильтра с волновым сопротивлением стандартного волновода.

Фильтры на резонансных диафрагмах нашли широкое применение при проектировании фильтров с шириной полосы более 10%. волноводные фильтры на резонансных диафрагмах позволяют наиболее простым методом осуществить реализацию лестничной схемы полосового фильтра, приведенной на рис. 4.2, путем установки в волноводе резонансных диафрагм на расстоянии lB/4 друг от друга (рис. 4.23).

Каждая диафрагма эквивалентна резонансной ветви схемы, четвертьволновые расстояния между диафрагмами осуществляют преобразование параллельных ветвей в последовательные. Для расчета фильтров на резонансных диафрагмах в качестве прототипа используется схемалестничного LС полосового фильтра (рис. 4.2, г), для расчета которой применяют метод синтеза.

Примеры конструкций волноводных фильтров

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Волноводные полосно-пропускающие (полосовые) фильтры (ФП)

многорезонаторные фильтры, выполненные на продольных ленточных диафрагмах, расположенных в центре Е-плоскости волновода.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Модель волноводного фильтр с диафрагмами (Iris)

Пример проектирования ВОЛНОВОДНОГО ППФ НА ИНДУКТИВНЫХ ДИАФРАГМАХ

Если начинать процесс проектирования СВЧ-фильтра в программе трехмерного электродинамического моделирования «с нуля», без предварительной оценки характеристик и параметров геометрии с помощью некой упрощенной модели (инженерной оценки), то процесс синтеза фильтра может потребовать больших затрат времени даже на современных персональных компьютерах (ПК).
Основываясь на рассчитанных номиналах LC-элементов рассмотренного фильтра-прототипа на сосредоточенных элементах, можно перейти
к конструкции фильтра, например, в микрополосковом исполнении, применив т.н. преобразование Ричарда для определения схемы фильтра на основе отрезков линии передачи с последующим ее пересчетом в полосковую конструкцию. В работе приведен пример реализации подобной цепочки проектирования микрополосковых фильтров, при этом расчеты выполнены в пакете MATLAB, а окончательная
модель устройства проверена методом конечных разностей во временной области. Однако такую методику нельзя применить для расчета волноводного
ППФ на индуктивных диафрагмах.
Зададим порядок фильтра N = 5, по аналогии с . Геометрия соответствующего ППФ на индуктивных диафрагмах изображена на рисунке 1.

При проектировании ППФ на индуктивных диафрагмах можно использовать эквивалентные схемы фильтров прототипов, приведенные на рисунке 2.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 1. Проектируемый волноводный ППФ

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции

Рис. 2. Эквивалентные схемы волноводного ППФ с индуктивными диафрагмами

В этом случае можно выделить следующие четыре возможных последовательных этапа синтеза:
1)расчет ППФ – прототипа на сосредоточенных элементах ;
2)расчет ППФ – прототипа с инверторами импеданса (см. рис. 2а);
3)расчет «полудискретной» модели фильтра с отрезками линии передачи и параллельно включенными индуктивностями (см. рис. 2б);
4)определение трехмерной геометрии ППФ на индуктивных диафрагмах, моделирование полученной структуры одним из методов численной
электродинамики.
Начиная со второго этапа, структуры фильтра основываются на данных, полученных на предыдущем этапе.
В работе предварительные стадии синтеза были реализованы в пакете MATLAB. Представляется возможным реализовать соответствующие вычисления и рассчитать полученные предварительные модели непосредственно в среде Microwave Office, как это было сделано для первой стадии проектирования , тем более что в базе элементов этой программы есть и модели идеальных инвертеров импеданса. Но в рамках данной статьи мы не будем рассматривать промежуточные этапы синтеза и для получения предварительной модели ППФ на индуктивных диафрагмах сразу воспользуемся набором волноводных элементов в среде Microwave Office. В качестве примера рассмотрим фильтр сантиметрового диапазона волн.

РАСЧЁТ ФИЛЬТРА В ПРОГРАММЕ MICROWAVE OFFICE


Предварительные расчеты и оптимизацию геометрии проектируемого ППФ на индуктивных диафрагмах мы проведем в программе Microwave Office. Основные требования к частотным характеристикам фильтра были выбраны аналогичными рассмотренной модели фильтра на сосредоточенных элементах, за исключением уровня заграждения в полосе затухания (ПЗ): центральная частота полосы пропускания (ПП) 10 ГГц; ширина ПП
1,2 ГГц; порядок фильтра 5; ослабление в ПП Lp = 0,05 дБ, что соответствует уровню коэффициента отражения
около –19,5 дБ; граничная частота ПЗ 12 ГГц; уровень заграждения в полосе затухания –30 дБ. Зададимся прямоугольным волноводом сечением 23 × × 10 мм и толщиной диафрагм 1,5 мм.


На рисунке 3 изображена схема волноводного ППФ, составленная из базовых элементов среды Microwave Office. Отметим, что с обоих концов
схемы мы разместили «идеальные» коаксиальноволноводные переходы (элементы COAXRWG_TE10). Это позволило избавиться от портов с частотно-зависимой величиной входного сопротивления (волновое сопротивление прямоугольного волновода является функцией частоты) и использовать для возбуждения порты с постоянным сопротивлением 50 Ом. Число высших типов волн, учитываемых
при расчетах диафрагм (элементы RWGIRIS_TE10), задано равным 10. В процессе оптимизации мы ограничились рассмотрением структуры фильтра, симметричной относительно центрального резонатора.
Частотные характеристики итоговой модели фильтра, рассчитанные в диапазоне частот от 7 до 13 ГГц, изображены на рисунке 4, где для сравнения приведены также соответствующие зависимости прототипа такого ППФ, построенного на дискретных LC-элементах . Обращает на себя внимание расхождение зависимостей модуля коэффициента передачи в области ПЗ со стороны высоких частот. Данная особенность ППФ в волноводном
исполнении связана с наличием частотной дисперсии, которая не учитывается в прототипе фильтра из дискретных элементов .
Далее мы используем полученные параметры геометрии для построения структуры такого ППФ в программе
HFSS. При этом для построения самой модели напишем программу-сценарий на языке VBScript, которая позволит автоматизировать процесс создания
модели в данной САПР.


ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО СО СЦЕНАРИЯМИ В HFSS


Программа HFSS позволяет пользователю составлять программы-сценарии на языках Visual Basic Scripting Edition или JavaScript. Мы ограничимся
рассмотрением первого из них.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции


Рис. 3. Схема волноводного ППФ с индуктивными диафрагмами в среде Microwave Office

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции
Рис. 4. Частотные характеристики ППФ в Microwave Office
а) для схемы волноводного фильтра; б) для фильтрапрототипа на сосредоточенных элементах


Visual Basic Scripting Edition (VBScript) – это т.н. язык сценариев программирования, разработанный для записи последовательностей операций, которые
пользователь может выполнить на компьютере. Данный язык был создан компанией Microsoft и достаточно широко используется при создании сценариев в операционных системах семейства Windows. В сценариях, написанных на VBScript, взаимодействие с пользователем может осуществляться
с помощью функций MsgBox и InputBox, которые представляют собой простейшие диалоговые окна для вывода сообщений и ввода пользователем текста или числа.
Программный пакет HFSS способен самостоятельно генерировать файл сценария на языке VBScript из операций пользователя, выполненных в CAD-интерфейсе самой программы.
Используя эту возможность, создадим в качестве примера простой сценарий.Запустим программу HFSS и удалим в окне менеджера проектов пустой проект Project 1 (название по умолчанию).Запустим процесс записи действий пользователя в файл сценария *.vbs, выбрав в меню команду Tools → Record Script To File и указав в появившемся окне диалога название и местоположение создаваемого файла. Теперь последовательно выполним следующие операции:


1)создадим новый «глобальный» проект Project1 (File → New);
2)введем в него проект для расчета методом конечных элементов (Pro ject → Insert HFSS Design);
3)зададим частоту (10 ГГц) и параметры адаптивного разбиения на ячейки (Add Solution Setup);
4)установим параметры частотной развертки (Add Frequency Sweep) в диапазоне частот от 7 до 13 ГГц.


На этом завершим процесс записи сценария, выполнив команду Stop Script Recording в ветке меню Tools.
Содержание созданного файла сценария отображено в листинге 1 (этот и другие листинги см. на сайте журнала). Строки с комментариями начинаются с символа апострофа, при этом приведенные в листинге русскоязычные комментарии введены в этот код дополнительно. В начале сценария с
помощью директивы Dim объявлены переменные, которым затем посредст вом директивы Set присвоены объекты программного кода среды HFSS. Характерным для языка VBScript является отсутствие необходимости принудительного задания типа переменной при ее объявлении, т.к. всем переменным по умолчанию присваивается тип Variant.


Установка частоты и параметров адаптивного разбиения производится командой вида oModule.InsertSetup «HfssDriven», вслед за которой прово
дится задание массива Array(...) значений параметров – атрибутов данной операции: названия, частоты разбиения, критериев сходимости и пр.

В нашем случае этот массив содержит 22 атрибута за исключением названия. При задании параметров объектов в конструкции Array(...) допустимо не указывать некоторые из них, тогда соответствующим атрибутам будут присвоены значения по умолчанию.
Следующая затем команда InsertFrequencySweep производит настройку развертки по частоте для созданного
выше адаптивного разбиения Setup 1.
Отметим, что для переноса текста команды на следующую строку следует использовать символ нижнего подчеркивания «_» в конце текущей строки.
Таким образом, синтаксис конкретной команды с полным набором атрибутов можно изучить, используя возможность HFSS самостоятельно генерировать код файла сценария.
Запуск программы-сценария в среде HFSS можно произвести командой меню Tools → Run Script. Запустить выполнение сценария можно также и непосредственно из окна файлового менеджера в ОС Windows, если соответствующий файл *.vbs будет открыт в программе-интерпретаторе Microsoft
Windows Script Host. В этом случае нет необходимости заранее запускать пакет HFSS. Дополнительно имеется возможность добавления созданного
пользователем сценария построения модели в библиотеку графических примитивов HFSS, доступную из меню Draw → User Defined Primitive. Для этого
в редакторе VBScript на основе файла сценария *.vbs необходимо скомпилировать файл динамической библиотеки *.dll.
Заметим, что в пакете HFSS отсутствует встроенный редактор сценариев, вследствие чего просмотр и написание текста сценариев необходимо проводить с помощью внешних программ.
Поскольку файлы сценариев на языке VBScript представляют собой текстовые файлы с командами, их можно просматривать и редактировать в
обычной программе «Блокнот». Однако более удобным представляется использовать для этой цели специальные
текстовые редакторы, «понимающие» синтаксис языков программирования и выделяющие их команды различным цветом. Примером такого редактора является свободно распространяемая программа Notepad++


НАПИСАНИЕ СЦЕНАРИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛИ ВОЛНОВОДНОГО ФИЛЬТРА


Дополним созданный файл сценария кодом, осуществляющим построение модели волноводного ППФ на индуктивных диафрагмах. Структура создаваемого в HFSS фильтра будет аналогична изображенной на рисунке 1, за исключением использования диафрагм конечной толщины t. Для
сокращения объема задачи предусмотрим введение идеальной магнитной стенки в плоскости симметрии

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции


Рис. 5. Диалоговое окно для ввода параметра геометрии

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции
Рис. 6. Модель ППФ, построенная при помощи сценария

. Порядок фильтра и его геометрические параметры будут вводиться пользователем в диалоговых окнах.
Сначала объявим переменные, описывающие геометрию модели ППФ, добавим диалоговые окна для ввода пользователем значений этих переменных и введем их в проект в качестве локальных переменных. Текст кода соответствующей части сценария приведен в листинге 2. Каждая перемен
ная вводится в отдельном окне, вызываемом функцией InputBox. Последние три аргумента данной функции, задающие выводимое в текстовом окне
значение по умолчанию и положение самого окна на экране, являются необязательными и могут быть опущены. Пример такого диалогового окна показан на рисунке 5. Заметим, что для корректного отображения русскоязычных символов автору пришлос сменить исходную кодировку файла
сценария на ANSI, а корректный ввод дробных чисел удалось обеспечить благодаря смене в ОС Windows 7 формата языка и региональных стандартов на английский.
Далее создадим отрезок прямоугольного волновода длиной Lfull, зададим плоскость H-симметрии и множитель импеданса, установим волноводные
порты (с заданными интегральными линиями) со стороны каждого из двух торцов, в цикле For...Next создадим необходимое число диафрагм с заданными параметрами, а затем «вырежем» из отрезка волновода эти диафрагмы посредством булевой операции вычитания (см. листинг 3). Отметим, что для команды создания прямоугольного параллелепипеда CreateBox требуется задавать два массива аргументов: первый содержит параметры геометрии, а второй задает такие атрибуты создаваемого элемента, как название, цвет, прозрачность, материал и др. Для примера в листинге 3 также показано использование команды ChangeProperty для изменения значения прозрачности созданного отрезка волновода.
Создаваемая таким сценарием модель фильтра является полностью параметризированной, что позволяе при необходимости проводить ее оптимизацию.
В заключительной части кода сценария добавим в проект вывод результатов расчета модулей коэффициентов
передачи S21 и отражения S11 в логарифмическом масштабе, сохраним сам проект, проведем расчет созданной модели ППФ, а по его окончании
выведем на экран соответствующее сообщение. Текст данной части сценария приведен в листинге 4.


РАСЧЕТ ФИЛЬТРА В ПРОГРАММЕ HFSS


Полученные в программе Microwave Office параметры геометрии ППФ были использованы при создании модели фильтра сценарием, написанным в
HFSS. Построенная сценарием модел изображена на рисунке 6.

Частотные характеристики рассчитанной структуры фильтра представлены на рисунке 7, где для наглядности приведены также аналогичные зависимости, полученные в Microwave Office. Данные графики очень хорошо согласуются друг с другом, следовательно, использованные при моделировании в Mic rowave Office волноводные компоненты позволяют получать адекватные результаты.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции
На рисунке 8 отображено мгновенное распределение модуля электрического поля в полной модели фильтра на центральной частоте ПП и на границе
ПЗ при подаче мощности на один из входов. Данная визуализация иллюстрирует процесс распространения и затухания волны в фильтре.

Волноводные фильтры  проектирование моделирование и расчет и конструкции


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В статье рассмотрена методика проектирования волноводного ППФ произвольного порядка в САПР Ansoft HFSS, включающая в себя проведение
предварительных расчетов в программе Microwave Office. Создание трехмерной модели фильтра осуществлено посредством сценария, написанного
на языке VBScript. Синтаксис конкретных команд языка сценариев можно изучить, используя возможность HFSSсамостоятельно генерировать код файла сценария.
Результаты расчета волноводного ППФ на индуктивных диафрагмах, проведенные в обеих программах, хорошо согласуются друг с другом. Это позволяет рекомендовать пакет Microwave Office для проведения предварительной оптимизации фильтров подобной топологии, а пакет HFSS – для окончательных расчетов с учетом особенностей конкретного конструктивного исполнения, например, технологического скругления краев резонаторов при фрезеровании.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пластиков А.Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 3. Полоснопропускающий СВЧ-фильтр на сосредоточенных элементах. Современная электроника. 2012. № 6. С. 54–59.

2. Uslu M.A., Sevgi L. A MATLAB Based Filter-Design Program: From Lumped Elements to Microstrip Lines. IEEE AP Magazine. 2011. Vol. 53. № 1. P. 213-224.

3. Prigent G., Raveu N., Pigaglio O., Baudrand H. Design of Waveguide Bandpass Filter in the Xfrequency Band. Microwave J. 2008. № 1

4.Волноводные фильтры проектирование моделирование и расчет и конструкции , [Электронный ресурс] режим доступа: https://intellect.icu/volnovodnye-filtry-proektirovanie-modelirovanie-i-raschet-i-konstruktsii-434

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

  • коаксиальные фильтры ,
  • MMANA - программная среда для моделирования активных проводных антенн.

  • HFSS ( High Frequency Structural Simulator) — коммерческая программа от компании ANSYS для получения S-параметров, создания SPICE-моделей и трехмерного моделирования электромагнитного поля методом конечных элементов.

Статью про волноводные фильтры я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развитие теории и практики, ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты. Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое волноводные фильтры, конструкция волноводного фильтра и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Устройства СВЧ и антенны

создано: 2014-09-12
обновлено: 2024-11-12
970



Рейтиг 10 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Поделиться:

Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей

Комментарии

Dmitry
10-04-2021
Как мне найти источник из которого взята глава объемные резонаторы? Как мне воспользоваться формулой если её на половину перекрывает ваша картинка? Кривые источники которые указывают не на ту информацию ( только 1 источник используется в данной статье).
Алена
10-04-2021
Все источники указаны в разделе литература, источник 2 и 3 - это те источники, которые использует первый источник, к тому же на нашем сайте- не просто текст, а работа и мы тоже являемся источником, формулы защищены водяным знаком, если вы используете в курсовой или дипломной работе, то все равно будете набирать ее в редакторе, успешной учебы и работы по-специальности
Владимир
26-10-2021
Здравствуйте, посчитал ппф на индуктивных диафрагмах, теперь хочу попробовать с круглым отверстием в сплошной перегородке, но непонятно как рассчитать диаметр отверстия и его расположение. В представленной вами литературе информации по этому поводу не нашел.

Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Устройства СВЧ и антенны

Термины: Устройства СВЧ и антенны