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七阶发卡滤波器求助  重赏

05-08
小弟最近调一款KU波段的七阶发卡微带滤波器,遇到以下几个问题,还希望大牛出现,解决难题,拜谢拜谢!
1、相邻谐波相隔很远,怎样压缩?
2、高低频截止不够?
3、通带过宽?
4、谐振波数不够,是谐振原因吗?是那部分可以调整谐波个数?
5、由于调整时每个参数都可以影响到滤波器的性能,所以能期望大牛指出那部分最能影响性能或者说先调哪个?上次用几个参数一起设置一起优化,结果悲剧,因为参数过多,以至于观看的时候打不开或者打开很慢!所以求助更为捷径的办法!
期望大牛,隐士现身!
有附图



  • 首先寄生通带远一般是好事情,在指标上都不希望在很近的地方有寄生通带,寄生通带的远近是根据你的谐振器形式决定的,现在选用的是半波长谐振器,在二倍频上有寄生通带,选用四分之一波长接地谐振器就再三倍频上了,但是一般很少用这种,主要是接地的计算比较麻烦,接地孔的位置对谐振频率的偏移影响较大。如果选用截止波导技术的话,寄生通带可以压的很远。
    第二,高低频截止不够是因为你的滤波器完全没有成行,在你的通带内只看到三个峰,带外的峰可能是谐振器的偏移造成,也可能是耦合设置的过大造成峰散的太开造成,只有一幅图是不能确定的。
    第三,你所谓的通带过宽一种是因为最中间的两级谐振器耦合过重造成的,就是两个靠的太近了。再有就是前面说的谐振器的偏移,把偏移的谐振器也算在带内了,所以看起来宽,同样从一副图上也不能确定。
    第四,波数不够是因为谐振器谢振峰的粘连造成的,或者是峰偏移造成的。最好的方法就是先把外耦合减弱,让峰都显现出来看看。鉴于采用的是抽头式的外耦合,把抽头上下移动看下。如果没记错的话是抽头向下移动减小外耦合。
    第五。7级还不是很多,如果经验丰富的话最好不要采用优化,太慢。初学者最好删掉从来,从两级开始,边仿真边往上加级数,其实谐振器之间的差距不大,直接加上去就行了。如果高科技点的话,考虑采用空间映射渐进算法,我粗看了下,一般3次迭代就可以完成,可惜程序写起来还是比较麻烦。
    最后,一般的滤波器的调试和设计没有什么太多东西无非两点,一是内外耦合要配合,内耦合决定带宽,(对于此形式来说就是最中间的谐振器耦合),二是谐振器的长度和耦合度都是影响谐振峰偏移的直接原因,找到谐振峰应该在的位置就一切ok了
    另说一句,品质因数,也就是所说的Q值和你的调试没有什么直接的关系,你调试的再好Q值该是多少是已经定的了,顶多只能是再反射上坐坐工作,比如-10dB的发射和-20dB的反射在差损上有一定的变化,但这不是谐振器本身决定的。只是说你的设计能体现或者有效利用多少Q值,和Q值最直接关系的差损和带外抑制还是结构决定的,比如镀银的腔体好于不镀银的,腔体好于悬置微带的,悬置微带的好于微带的,微带的一般又好于LC的等等,因为Q值表现的是你的物理损耗过程,比如悬置微带的场主要集中在空气中,这里的损耗就小,再在腔体电路上镀银,欧姆损耗就又小点,微带的场主要集中在基片上,损耗就要比在空气中大点。所以如果有差损要求就要考虑结构问题了,特别是在超窄带,高抑制,低损耗的设计中就体现的非常明显。每增加一级谐振器,抑制是能好点,但是损耗就要大点,这是必然的。我现在做过的带宽小于千分之一的4级到6级谐振器的差损好点的也就2-4dB左右采用的截止波导技术,在高就是高温超导了,但是民用的很少,外设又比较麻烦,还是停留在实验室和小范围应用方面。
    就这些了,请指正。

    发夹长度影响谐振点  发夹间距即时耦合间距影响S11

    滤波器是比较难调的,调出很好的品质因数是很难的哦

    用designer算这个比较方便
    修改参数后可以直接生成曲线,虽然精确度不好,但是看变化趋势还是够了
    掌握规律再用hfss电磁仿真
    如果不熟悉滤波器特性的情况用hfss,效率比较低
    因为你每改动一次都要重新计算,而且也比较盲目

    是的,我也是这样想的所以现在慢慢熟悉ADS熟悉下基本的滤波器的设计过程!谢谢指导!

    需要七阶吗?微带本身的Q值就很低,做到ku波段,而且是七阶,那插损不要很大啊!

    呵呵高人,我也不想那么高啊!可是受空间的限制还有想把截止做的好点啊!最近看了一些资料,说是增加传输零点可以在原有的基础上优化截止系数,不知道怎么实现!

    我觉得仿这些东西多设变量  最好都能设成变量  选取最好与其他的分别对比  这样好总结一点 建模还是很重要的啊

    designer或者awr做平面电路仿真 多变量 优化
    根据趋势调整hfss模型 是一个思路
    这个模型HFSS仿真应该还好 但是优化肯定爆慢
    另外7腔...插损会很大吧 你用什么板子?

    4003优化超慢的啊!呵呵

    你觉得变量设不来HFSS10还能仿得动吗?!哎,之前又一次我设5个变量共600多组数据,结果好了!结果出来了看半天才能看到结果!悲剧啊!12容易看!但是12不稳定啊!

    HFSS的优化功能我基本上不敢用,还是以调AWR里面的电路为主
    至于对应的HFSS里面就是凭经验了,感觉耦合紧了还是松了啥啥的,
    毕竟本身板子做出来还是要调试的么,所以有时候就是凭感觉了.反正做出来还是多少要调一调的.
    随便说说,期待有更好的牛人指教.

    其实优化到一个大概的数值的时候,hfss目标优化还是可以用的!而且也好用!

    有点迷惑了,其实你需要什么样的指标呢?
    1,高低截止是可以通过引入传输零点来改善。假如要做传输零点,最简单就是用交叉耦合。
    2,你的阶数很大是可以改善高低截止,可直接的后果就是插损变大,整个model的性能难以调节等。
    3,假如你只是看中高低边带而无所谓插损,那你可以利用六阶交叉耦合拓扑。

    其实指标已经在问题中体现出来了!就是制定14.25为中心频率的1G带宽!然后在13.5左右达到40左右的衰减!传输零点我也看到过资料这样介绍!但是苦于不知道怎么实现!你说的交叉在结构上是啥意思呢呵呵!望请赐教!呵呵

    可以先降低下抽头位置,再优化下谐振器间的距离

    微带的没见过交叉,腔体的经常见,微带的怎么加交叉啊,请指教

    抽头位置是影响外耦合的大小吧,然后改善截止系数!?微带的交叉我也不知道怎么实现!也许就不现实吧!呵呵!

    微带的交叉不难实现啊,你上网搜搜微带开口谐振环方面的资料,多了去了

    恐怕你没看清楚哦,我想实现传输零点!微带的传输零点不知道怎么实现!

    是啊,腔体的2G基站滤波器对抑制要求很高,所以有时要加2个交叉耦合

    2个传输零点怎么实现呢,可以吗?

    CQ交叉就是两个

    你去看看cameron在99年和01年的论文吧,里面对交叉耦合实现传输零点的机理解释的比较清楚。另外J.S.HONG写过一本书:Microstrip Filters for RF Microwave Applications也涉及这方面的一些理论。

    能详细介绍下CQ交叉吗?

    学习学习

    樓主的零奌很容易實現,有2個方法可以,且不太影响你的電路,
    1. U型 改為山型,中間的長度調整要的零奌頻率.
    2. 同交叉耦合原理一樣,交叉不了,就改外加線去耦合,反正有二個方式,電感性或電容性耦合.

    另外,還有一個方法,比較難,直接用不同高度腔体來耦合,但是太麻煩

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