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介质波导双模滤波器的设计分享

发表时间:2022/12/26 00:00:00  来源:RF技术社区  浏览次数:4433  
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随着通信系统设备小型化、轻量化和高性能化的发展,在射频系统设计过程中,需要设计各种滤波器来满足设计要求,对前端选频器件提出了更高的要求。随着5G通信系统标准的逐步确定,高性能、体积小、重量轻的介质波导滤波器是最佳选择。今天,我介绍了一个非常实用的介质波导双模滤波器,的设计方法。介质波导滤波器介绍解释的介质波导滤波器本文中基于TE模的介质波导双模滤波器具有高Q值、低损耗、大功率容量等优点。因此,在设计这类双模滤波器时,能否使用以前的多端口计算设计方法是本文的重点。下图显示了单个谐

介质波导双模滤波器

振器中的四种模式:

从上面的电场分布图可以观察到,可以自由选择双模单腔和三模单腔。在高次模出现的频率点,通过选择介电常数和控制谐振腔的大小来优化高次模。尽量拉长高次模的频率,减少对通带的影响。1.设计过程,多模滤波器的设计、充电性能的评估、单模的评估是一样的,但是在Q值的评估中,多模的Q值高于单模,这可以根据本征模的模拟来观察。下图为双腔4模滤波器的原理评估模拟结果:介质波导双模滤波器

介质波导双模滤波器

介质波导双模滤波器

2.耦合带宽和输入输出QL

3.计算HFSS的投入产出耦合。计算HFSS的输入输出耦合,利用比特延迟可以初步确定输入输出耦合的强度。模拟连接器探针的插入方向应遵循特定模式的电场方向。如下图所示:介质波导双模滤波器

当确定输入-输出耦合时,由于第二模式或第三模式的影响,需要分离其他模式。这里,由于1和2模式之间的耦合,延迟波形具有两个峰值。可以采用频率分离方法来减小第二模式对第一模式的影响。4.耦合带宽和频率的计算。这里,选择多端口提取方法来提取HFSS中的谐振频率,并且存储耦合带宽介质波导双模滤波器

在这里进行模拟时,需要特别注意端口的恢复模式,它应该遵循电场的方向。在计算耦合带宽时,可以同时观察滤波器通带谐波的频率点,通过合理选择耦合窗的大小和开启方向,尽可能降低高次谐波的幅度。5.滤波器介质波导双模滤波器

通带的计算和优化对于高阶多模滤波器的优化计算,通常采用二端口S参数提取法,还会用到空间映射、遗传算法等。因此,合理选择优化方法可以加快设计速度,节省时间,缩短滤波器的开发周期。概述:以上简要介绍了多模介质波导滤波器的设计过程。在5G通信系统中具有体积小、重量轻、性能优异的优势,相信在5G通信中的应用会更加广泛。

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