Скачиваний:
48
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
222.21 Кб
Скачать

Государственный комитет РФ по высшему образованию

Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический

Университет им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ртэ

Компьютерное моделирование микроволнового фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии

Студент группы 2211 Тимофеев Ю.В.

Санкт-Петербург

2004г.

Содержание

Содержание…………………………………………………………………………………………………………………………

2

1

Цель работы………………………………………………………………………………………………………………………

3

2

Задание…………………………………………………………………………………………………………………………………

3

3

Алгоритм моделирования…………………………………………………………………………………………

4

4

Анализ результатов проектирования……………………………………………………………

5

5

Расчет и оценка потерь в фильтре………………………………………………………………

10

6

Расчет параметров микросборки………………………………………………………………………

10

7

Заключение…………………………………………………………………………………………………………………………

10

8

Список литературы………………………………………………………………………………………………………

11

  1. Цель работы

Целью работы является проектирование микроволнового фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии (определение продольных и поперечных величин всех его элементов). Основной задачей будет нахождение наиболее оптимальной модели фильтра, удовлетворяющего заданным характеристикам (задача синтеза). Часть синтезируемых (рассчитываемых) параметров не может быть больше наперед заданных значений. В то же время, ряд искомых параметров может выбираться исходя из опыта или просто из соображений здравого смысла. В этом случае общее число искомых параметров уменьшается, что упрощает решение задачи. Накладываемые на параметры ограничения позволяют синтезировать устройство с оптимальными параметрами в соответствии со сформулированными критериями оптимальности, например: минимальными массогабаритными характеристиками, минимальной стоимостью и т.д., при условии, что физически реализованное устройство будет обеспечивать заданный выходной параметр с требуемой точностью. Таким образом, теоретическая задача синтеза на практике формулируется как задача оптимального проектирования.

  1. Задание

Тип амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) входного сигнала: максимально плоская характеристика

9,5

9,8

2

30

75

Рис.1 Заданная АЧХ

Коэффициент прямоугольности заданной АЧХ:

(при и );

  1. Алгоритм моделирования

В качестве основного инструмента используется оригинальная программа SILFIL.

На первом этапе проектирования рассчитывается число элементов фильтра и все характеристики () схемы-прототипа, реализующие заданную АЧХ. Схема-прототип – это замена реальной структуры ее эквивалентной схемой с сосредоточенными параметрами. Такая замена возможна, поскольку в продольно однородной микрополосковой линии (МПЛ) с неизменной по длине линии шириной полоска электромагнитное поле также однородно, т.е. пространственного разделения электрического и магнитного полей не происходит. Таким образом, каждый из отрезков МПЛ эквивалентен соответственно индуктивности или емкости схемы-прототипа . По этим параметрам можно осуществить преобразование с целью реализации в виде отрезков МПЛ с искомыми значениями и .

Рис.2 Фильтр-прототип

  1. Сначала выбираются параметры подложки. Желательно выбрать диэлектрик с возможно более высоким значением , а высота подложки влияет на механическую прочность в процессе изготовления, сборки и эксплуатации фильтра. Также критерием параметров и является условие одноволнового режима, которое можно трактовать как .

  2. Подбор ширины элементов фильтра и производится их подбором с учетом возможности реализации фильтра при уже рассчитанных параметров схемы-прототипа.

  3. Анализ полученных моделей фильтров, удовлетворяющих заданным требованиям. При выборе наилучшего варианта целесообразно руководствоваться такими критериями, как технологичность конструкции (простота изготовления, в частности возможно большие значения и , минимальный разброс длин элементов), минимальная стоимость (минимальные массогабаритные характеристики, в частности возможно меньшее число элементов и общая длина фильтра).

  4. Расчет потерь в смоделированном фильтре

  5. На заключительном этапе – этапе конструирования, т.е. подготовки конструкторско-технологической документации на изготовление микросборки законченного микроволнового узла, содержащего спроектированный фильтр, используется универсальная программа Компас 3D-lt.

Соседние файлы в папке Компьютерное моделирование фильтра нижних частот на основе микрополосковой линии