三模并聯(lián)耦合介質波導濾波器仿真實例

這里介紹一篇論文《Triple-Mode Ceramic Cavity Filters With Wide Spurious-Free Performance》，以及對其內容進行學習和HFSS仿真復現。

首先看一下文中的S參數結果。

按文中的指標先綜合，利用EDF綜合得出理想目標矩陣以及S參數曲線如下圖。

接下來需要三維電磁仿真，按照文獻的做法，畫5個介質塊，介電常數為43.8，尺寸為文獻中給出的尺寸，第1塊和第5塊為17.261mm*18.042mm*4mm，第2塊和第4塊為16.868mm*18.042mm*4mm，第3塊為17.097mm*18.042mm*16.657mm。然后繪制窗口耦合，分別為耦合環(huán)外徑3mm，內徑2.833mm，3個正方形窗口邊長分別為5.966mm, 4.016mm, 4.445mm，再繪制端口耦合直徑為2.15mm，深入長度為2.65mm，因為文獻中沒有給全尺寸，其余一些非關鍵尺寸可以臨時按圖中示意給一個初值，繪制圖如下圖，請注意模型是對稱結構的。

最后設置端口后仿真，得到如下仿真結果。

導出S2P至EDF軟件，并凍結曲線如圖。

利用EDF兩端口提取功能，提取曲線對應的耦合矩陣，并且可以觀察對比與凍結曲線的擬合程度。可以看到凍結曲線完全被覆蓋，得到的矩陣擬合度非常高，因此左側矩陣便是當前模型仿真結果對應的矩陣。

打開EDF矩陣對比窗口，可以進行當前曲線矩陣與理想矩陣的對比，并通過差值來修改HFSS模型對應的參數，表中的顏色為失諧的程度顯示。

經過十幾次的修改，可以得到仿真結果如下圖，此時與理想矩陣相差不大，并可以查看遠端諧波。

審核編輯：湯梓紅