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由參數(shù)到同軸腔體濾波器的設(shè)計(jì)步驟
文章來(lái)源: HFSS問(wèn)答 錄入: mweda.com
畢設(shè)在做同軸腔體濾波器設(shè)計(jì),剛剛接觸,現(xiàn)在看了一些資料,但是各知識(shí)點(diǎn)是雜散的,沒(méi)有形成一套體系!!
還不能由參數(shù)求出腔體的腔數(shù),單腔的尺寸,耦合系數(shù),腔與腔之間開(kāi)口大小~~~本人菜鳥(niǎo),跪求一同軸腔體例題的設(shè)計(jì)步驟,越詳細(xì)越好
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不知對(duì)樓主是否有用,只百度到了這一個(gè)可用的信息還只能在快照里看.
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同軸腔體濾波器的設(shè)計(jì) 陸思明 2008 年 8 月
一、 濾波器的分類
二、 濾波器的應(yīng)用
三、 濾波器的主要指標(biāo)
四、 濾波器的設(shè)計(jì)
五、 設(shè)計(jì)舉例
1 、 按其幅度頻率特性可分為 LPF HPF BPF BEF
2 、 按處理的信號(hào)形式可分為 、 和等。
3 、 按不同的方式有很多種不同的分法, 下面給出一個(gè)粗略的分類總圖 :
二、 濾波器的應(yīng)用濾波器的應(yīng)用十分廣泛, 歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面:
1 、 分離或者合成信號(hào)、 抑制干擾
2 、 阻抗變換和匹配
3 、 延遲信號(hào)
三、 濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)
1 、 中心頻率f 0 , 即工作頻帶的中心;
2 、 帶寬△ f , 或者相對(duì)帶寬 W= f/ △ f 0 ;
3 、 帶內(nèi)插損, 即通帶衰減;
4 、 帶外抑制, 即阻帶衰減;
5 、 回波損耗, 即通帶內(nèi)的回波損耗;
6 、 帶內(nèi)波動(dòng), 即通帶衰減的波動(dòng)范圍;
7 、 還有群時(shí)延、 功率容量、 矩形系數(shù)等, 有 些還有互調(diào)指標(biāo)要求。
四、 濾波器的設(shè)計(jì)
1 、 濾波器設(shè)計(jì)的兩種出發(fā)點(diǎn):
( 1 ) 、 鏡象參數(shù)法 它以濾波網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在特性為根據(jù) , 特點(diǎn)是 : 根據(jù)濾波網(wǎng)絡(luò)的具體電路, 用分析的方法推算出變換器損耗的特性。 然后再將這些具體電路拼湊起來(lái), 使總的衰減特性滿足所需要的技術(shù)要求。
( 2 ) 、 插入損耗法 它根據(jù)所提出的技術(shù)要求 入手推求電路 。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)準(zhǔn)確 , 而且設(shè)計(jì)是已經(jīng)考慮到外接負(fù)載的影響 , 無(wú)需經(jīng)過(guò)多次試探的手續(xù)。它的缺點(diǎn)是需要用到比較難深的網(wǎng)絡(luò)理論。 但是只要一當(dāng)把滿足各種要求的母型濾波器設(shè)計(jì)出來(lái)以后 , 后來(lái)的設(shè)計(jì)手續(xù)變成了簡(jiǎn)單的查表讀圖和應(yīng)用淺近數(shù)學(xué)方法換算數(shù)據(jù) , 從實(shí)用角度來(lái)說(shuō)比鏡象參數(shù)法還要簡(jiǎn)單得多。 所以這種是比較常用的設(shè)計(jì)方法。
2 、 濾波器設(shè)計(jì)使用的逼近函數(shù) 最廣泛使用的逼近函數(shù)有以下三種:最平坦型( Butterworth ) 、 等波紋型 (Chebyshev) 和橢圓函數(shù)型。
3 、 濾波器的設(shè)計(jì)步驟
( 1 ) 、 確定濾波器的類型和實(shí)現(xiàn)方式 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求, 確定濾波器的類型和實(shí)現(xiàn)方式,包括低通、 高通、 帶通還是帶阻的確定、 使用何種逼近函數(shù)模型、 具體實(shí)現(xiàn)形式(選擇用微帶線、 同軸線還是用波導(dǎo)等實(shí)現(xiàn))
( 2 ) 確定濾波器的階數(shù)n 根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求、 逼近函數(shù)模型, 確定濾波器的階數(shù)。 n 主要取決于帶內(nèi)插損、 帶外抑制以及所選擇的衰減逼近函數(shù)模型。 即元件數(shù)n 是由衰減特性曲線決定的。 可以通過(guò)查表可以得到, 也可以通過(guò)一些公式計(jì)算得到。
( 3 ) 、 查表得到低通濾波器原型的各元件值 其余三種濾波器可以從低通濾波器原型通過(guò)函數(shù)轉(zhuǎn)換得到。 (一般濾波器都是對(duì)稱設(shè)計(jì)的, 也是就說(shuō)知道一半的元件值就可以了。 )
( 4 ) 、 使用電路仿真軟件仿真。 使用電路仿真軟件仿真是為了優(yōu)化電路各元件的值。
( 5 ) 、 使用場(chǎng)仿真軟件仿真 場(chǎng)仿真和實(shí)際相差較小, 所以一般都會(huì)使用仿真軟件來(lái)確定最終的設(shè)計(jì)。
( 6 ) 、 調(diào)試 這個(gè)步驟是很關(guān)鍵的一步, 需要經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)。
設(shè)計(jì)舉例
1 、 技術(shù)指標(biāo) ≥1 00 功率容量W ≥75@409. 2 ~ 41 3. 1 ≥75@41 3. 1 ~ 41 7 帶外抑制 dB ≥1 8 回波損耗 dB ≤3. 5 帶內(nèi)插損 dB 41 4. 2 ~ 41 7MHz 409. 2 ~ 41 2MHz 頻率范圍 技術(shù)指標(biāo)
2 、 第一步: 通過(guò)指標(biāo)確定實(shí)現(xiàn)類型 在指標(biāo)可以看出, 這是一個(gè)帶通的雙工器; 因?yàn)椴鍝p和帶外抑制的高要求, 所以選擇契比雪夫逼近函數(shù)類型; 又因?yàn)榇蠊β实囊螅?所以選擇同軸腔體來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3 、 第二步: 確定濾波器階數(shù)n 根據(jù)插損和帶外抑制可以查表得出 n=8 , 以及個(gè)元件的電抗值。
4 、 第三步: 建立電路模型 如果軟件使用熟練的話, 可以和第二步一起來(lái)完成。 電路仿真圖( MWO 和 Ansoft Designer 都可以實(shí)現(xiàn)) 以下是電路優(yōu)化設(shè)置和調(diào)諧設(shè)置: 下面是優(yōu)化結(jié)果: 同樣另外一邊也進(jìn)行電路仿真, 優(yōu)化結(jié)果如下: 兩路都仿真結(jié)束后, 一般是要兩路合并仿真的。 如果有足夠經(jīng)驗(yàn)后, 也可以不用仿真, 以節(jié)省時(shí)間。
5 、 第四步: 場(chǎng)仿真
( 1 ) 、 確定腔體大小和 Q 值 在這個(gè)過(guò)程中, 是受很多因素限制的。比如, 客戶有要求的尺寸、 材料的價(jià)格還有 實(shí)現(xiàn)的難易程度等。 以下是本征模計(jì)算結(jié)果 Q 值的計(jì)算結(jié)果:一般用增大腔體體積來(lái)增加 Q 值, 或者用圓腔來(lái)實(shí)現(xiàn)。
( 2 ) 、 仿真計(jì)算耦合窗口的大小 在個(gè)步驟要使用兩個(gè)腔, 然后將中間的壁開(kāi)口參數(shù)化。
( 3 ) 、 計(jì)算端口時(shí)延 這個(gè)時(shí)候可以選擇其他的小工具來(lái)計(jì)算,也可以通過(guò)場(chǎng)仿真軟件來(lái)計(jì)算。 如果經(jīng)驗(yàn)比較豐富的話, 只需得出端口時(shí)延值就可以了。 具體的可以使用短路實(shí)驗(yàn)法來(lái)做抽頭線。
6 、 第五步調(diào)試 在物料加工回來(lái)后, 就可以開(kāi)始組裝調(diào)試了。 在這個(gè)過(guò)程是最關(guān)鍵的。
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而且我還下載了兩篇相關(guān)的論文,希望樓主用得著.微波腔體濾波器的快速設(shè)計(jì)及仿真.pdf
(2009-03-28 00:04:58, Size: 129 KB, Downloads: 39)SIR廣義切比雪夫同軸腔體濾波器仿真設(shè)計(jì).pdf
(2009-03-28 00:04:58, Size: 220 KB, Downloads: 28) -
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謝謝,下了!。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。! -
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thank you !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! -
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謝謝一樓的兄弟。∠喈(dāng)感謝 -
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謝謝樓主! -
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謝謝了。。。。。。。。。。。。。。
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