滤波器设计起步

11-07

滤波器设计对于老手来说只是一个流程而已,但是对于一个新手来说却不知所入！
本贴是针对没有任何滤波器设计经验的新手来开,所以对于有丰富经验的滤波器设计专家就飘过吧！
首先介绍一下滤波器设计的一般流程:
1.电路综合仿真
目的:
确定客户要求的指标是否能够实现,以及在什么情况下能够实现即确定滤波器的阶数;交叉耦合正负和个数;所需要的无载Q等等.
工具:
滤波器电路综合软件----SuperFilter(软件介绍)
结果:
我们可以从SuperFiler软件得到如下主要有用信息
1.带宽(带通滤波器);
2.耦合系数;
3.零点的频率;
4.布局走向等等.

实例讲解:
我们以一般的GSM900MHz的发射通道为例.
简单指标:
通带:935-960MHz
插损:<1.2dB
阻带890-920MHz
抑制:>105dB
回损:>18dB
我们用滤波器电路综合软件来确定带宽,耦合系数,交叉耦合的位置以及布局
打开SuperFilter软件

为了满足指标要求,在软件中相应的区域设定不同的参数如下
可以看出:
阶数:8
带宽:934-961MHz
无载Q:4000
最大插损:1.06dB@934.5MHz
最小衰减:109.5dB@920.5MHz
交叉零点频率:915MHz和920MHz
耦合系数:
Inverter Parameter Koupling Coefficient Resonator
1.04900 0.03136 S <---> 1
0.87340 0.02489 1 <---> 2
0.60850 0.01734 2 <---> 3
0.56290 0.01604 3 <---> 4
0.03925 0.00112 3 <---> 6
0.44830 0.01278 4 <---> 5
-0.27630 -0.00787 4 <---> 6
0.49050 0.01398 5 <---> 6
0.60850 0.01734 6 <---> 7
0.87340 0.02489 7 <---> 8
1.04900 0.03136 8 <---> L

看样子还不错，祝你卖个好价钱

小编能把你的设计说明做成文档形式，共大家分享！不胜感激！

2.三维模型仿真
目的:
将滤波器电路综合出来的结果具体化,设计出可大批量生产的产品.
工具:
三维仿真软件: Ansoft HFSS; CST
结果:
1.三维单个腔体的尺寸------对应电路综合仿真中需要的无载Q;
2.窗口尺寸------对应于电路综合仿真中的耦合系数;
3.交叉耦合飞杆的尺寸------对应于电路综合仿真中交叉耦合的耦合系数;
4.抽头尺寸------对应于Source---Load的时延;
比较复杂的就是全腔仿真,以后有时间专门讨论全腔仿真.

实例讲解:
接上面的实例,我用CST三维仿真软件来仿真,CST作图比较简单速度相对也比较快,精确性也够用了.
1.单腔仿真
我们需要无载Q>4000
所以我们大概确定腔体的尺寸

建立三维模型如下:

用本征模解法器求的谐振频率为947.2MHz(我们通带的中心频率附近)

CST可以再带求出无载Q>4000为:

小编你发的贴都看不见图，能否做成文档形式供大家分享！

好东西，我看了，谢谢！

小编你发的贴都看不见图，能否做成文档形式供大家分享！
本文来自:微波仿真论坛http://bbs.rfeda.cn -- 最专业的微波射频通信交流论坛

2.窗口仿真
窗口仿真是滤波器设计三维仿真的关键一环,他决定着后续滤波器调试是否要再更改窗口尺寸,增加调试难度和时间
首先要建立两个腔体,然后之间的窗口宽度设置为变量,我们可以扫描宽度来得到不同的耦合系数;

在CST的计算模板内选择3D耦合系数,然后设置扫描变量和扫描间隔

等待……
可以得到如下耦合系数随窗口宽度变化的曲线图:

我们根据滤波器电路综合仿真出来的耦合系数来对照相应的窗口尺寸
Inverter Parameter Koupling Coefficient Resonator Windown Size
1.04900 0.03136 S <---> 1
0.87340 0.02489 1 <---> 2 32.12mm
0.60850 0.01734 2 <---> 3 26.58mm
0.56290 0.01604 3 <---> 4 25.60mm
0.03925 0.00112 3 <---> 6
0.44830 0.01278 4 <---> 5 23.09mm
-0.27630 -0.00787 4 <---> 6
0.49050 0.01398 5 <---> 6 24.02mm
0.60850 0.01734 6 <---> 7 26.58mm
0.87340 0.02489 7 <---> 8 32.12mm
1.04900 0.03136 8 <---> L