【《双通带高温超导滤波器设计方法分析案例》1300字】

双通带高温超导滤波器设计方法分析案例1.1用于建模设计的电磁分析软件Sonnet介绍Sonnet普遍使用在应对超导滤波装置、LTCC、PCB等的电磁兼容和信号完整性、元器件设计、平面天线等领域。对于现在三维平面电路和天线的研发问题，特别在微波、毫米波方面，满足准确性和稳定性的要求，是实际生产方面最精准和可靠的三维平面研究软件。Sonnet功能界面如下图1.1所示。图1.1Sonnet功能界面图1.2设计思路与设计步骤1.2.1设计目的与思路设计目的：如今，在多频段的频率中选择自己需要的频段，过滤掉不需要的频率的滤波装置设计已逐渐引导发展的未来方向。笔者分析双通道高温超导滤波装置的设计手段，通过建模、模拟的途径分析找到具有双通道频段的最优滤波器结构。设计思路：本文要设计一个中心频段在4GHz到7GHz的双通带滤波器。首先设计一个确定的谐振器结构，再将谐振器的结构进行调整。进而改变谐振器之间的参数来调整谐振器之间的距离，再改变谐振装置所在和馈线长度，然后根据波形来校对，完成谐振装置的设计。通过对比来得出使滤波器具有双通道频段的方法。1.2.2设计步骤（1）SLR双模双通带滤波器[23]在sonnet全波电磁分析软件中，首先在project中创建一个新文件newgeometry,如下图1.2所示。图1.2sonnet设计界面图来到设计页面后，在中设置和的盒子属性与基础参数单位，盒子的规格通过谐振装置的规格来确定，具体如下图。图1.3盒子属性设置图1.4基本属性设置主菜单中对的介质参数完成设定，如下图。在描绘电路的几何形状来进行设计的过程中，应当在中的选择金属的项目，如下图1.6所示。图1.6金属类型设置基本设定完成，就能够进行谐振装置的初步的设计。文章通过加载枝节法完成一个“山”字形谐振装置，结构如下图1.7所示。图1.7初步设计“山”字谐振器初步进行图形设计后，先实施模拟测算频率。首先在界面对频率区间完成设定，挑选一个比较大的区间，在此处我们设定为，如下两图显示，完成后显示图像完成单个谐振器模拟后，由图可以看出通带频段并未耦合上。因此我们又设置了多个谐振器结构，再改变中间枝节长度，谐振器与馈线之间的距离，谐振器与谐振器之间的距离，如下表1.1所示。表1.1双通带滤波器具体参数变量L1G1G2单位（mm）1.40.480.48变量G3G4G5单位（mm）1.231.231.38通过具体参数我们确定了其谐振器结构，如下图1.10所示。并进行了仿真，仿真耦合后如图1.11所示。图1.10SLR从模拟结果能够发现，此滤波器符合设计要求，通带中心频段在4-7GHz内，且耦合效果都小于-20dB。（2）嵌套式双模双通带滤波器除此之外，又设计了一种嵌套式双模双通带滤波器，其单个谐振器结构如图1.12所示。图1.12单个嵌套式谐振器根据谐振器初步仿真后，调整谐振器结构，得到最终结构如下图1.13所示。图1.13嵌套式双模双通带滤波器结构再调整滤波器与馈线距离，谐振器与谐振器之间距离，得到具体参数如下表1.2所示。表1.2双通带滤波器具体参数变量L1L2L3单位（mm）0.70.421.08变量L4L5L6单位（mm）1.21.080.42确定各参数后，进行仿真模拟，仿真耦合后如图1.14所示。图1.14嵌套式双模双通带滤波器耦合仿真曲线图由仿真结构可以看出，其中心频率都在1.45-6GHz内，且具有两个频段，耦合效果也小于-20dB。故该此设计符合设计要求。本章通过仿真软件设计了SLR双模双通带滤波器和嵌套式双模双通带滤波器，通过对比，嵌套式滤