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由參數(shù)到同軸腔體濾波器的設(shè)計步驟

文章來源: HFSS問答    錄入: mweda.com   

畢設(shè)在做同軸腔體濾波器設(shè)計,剛剛接觸,現(xiàn)在看了一些資料,但是各知識點是雜散的,沒有形成一套體系!
       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),腔與腔之間開口大小~~~本人菜鳥,跪求一同軸腔體例題的設(shè)計步驟,越詳細(xì)越好

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    不知對樓主是否有用,只百度到了這一個可用的信息還只能在快照里看.
    以下來源于百度快照:http://cache.baidu.com/c?m=9d78d ... e2933645&user=baidu

    同軸腔體濾波器的設(shè)計 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
    五、 設(shè)計舉例
    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, 歸納起來有以下幾個方面:
    1 、 分離或者合成信號、 抑制干擾
    2 、 阻抗變換和匹配
    3 、 延遲信號
    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, 即通帶衰減的波動范圍;
    7 、 還有群時延、 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
    1 、 濾波器設(shè)計的兩種出發(fā)點:
    ( 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, 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)點是設(shè)計準(zhǔn)確 , 而且設(shè)計是已經(jīng)考慮到外接負(fù)載的影響 , 無需經(jīng)過多次試探的手續(xù)。它的缺點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)計出來以后 , 后來的設(shè)計手續(xù)變成了簡單的查表讀圖和應(yīng)用淺近數(shù)學(xué)方法換算數(shù)據(jù) , 從實用角度來說比鏡象參數(shù)法還要簡單得多。 所以這種是比較常用的設(shè)計方法。
    2 、 濾波器設(shè)計使用的逼近函數(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)計步驟
    ( 1 ) 、 確定濾波器的類型和實現(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、 具體實現(xiàn)形式(選擇用微帶線、 同軸線還是用波導(dǎo)等實現(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。 可以通過查表可以得到, 也可以通過一些公式計算得到。
    ( 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函數(shù)轉(zhuǎn)換得到。 (一般濾波器都是對稱設(shè)計的, 也是就說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 ) 、 使用場仿真軟件仿真 場仿真和實際相差較小, 所以一般都會使用仿真軟件來確定最終的設(shè)計。
    ( 6 ) 、 調(diào)試 這個步驟是很關(guān)鍵的一步, 需要經(jīng)驗性很強。
    設(shè)計舉例
    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: 通過指標(biāo)確定實現(xiàn)類型 在指標(biāo)可以看出, 這是一個帶通的雙工器; 因為插損和帶外抑制的高要求, 所以選擇契比雪夫逼近函數(shù)類型; 又因為大功率的要求, 所以選擇同軸腔體來實現(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完成。 電路仿真圖( MWO 和 Ansoft Designer 都可以實現(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)驗后, 也可以不用仿真, 以節(jié)省時間。
    5 、 第四步: 場仿真
    ( 1 ) 、 確定腔體大小和 Q 值 在這個過程中, 是受很多因素限制的。比如, 客戶有要求的尺寸、 材料的價格還有 實現(xiàn)的難易程度等。 以下是本征模計算結(jié)果 Q 值的計算結(jié)果:一般用增大腔體體積來增加 Q 值, 或者用圓腔來實現(xiàn)。
    ( 2 ) 、 仿真計算耦合窗口的大小 在個步驟要使用兩個腔, 然后將中間的壁開口參數(shù)化。
    ( 3 ) 、 計算端口時延 這個時候可以選擇其他的小工具來計算,也可以通過場仿真軟件來計算。 如果經(jīng)驗比較豐富的話, 只需得出端口時延值就可以了。 具體的可以使用短路實驗法來做抽頭線。
    6 、 第五步調(diào)試 在物料加工回來后, 就可以開始組裝調(diào)試了。 在這個過程是最關(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.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!!相當(dāng)感謝
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    謝謝樓主!
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    謝謝了。。。。。。。。。。。。。。

申明:網(wǎng)友回復(fù)良莠不齊,僅供參考。如需專業(yè)解答,推薦學(xué)習(xí)李明洋老師的HFSS培訓(xùn)視頻,或咨詢本站專家。