Доброго времени суток!
Полосовой фильтр с параллельными резонаторами:

Характеристика:

Возможность реализации на сосредоточенных отбросил сразу, решил сделать на полусосредоточенных:
Фильтры СВЧ, Согласующие цепи и цепи связи. Т1. Маттей, Янг:

Расчеты ширины и длины полосковых линий:

Модель фильтра в AWR:


Его характеристика:


После оптимизации:


Вопрос: почему по вполне достоверным формулам, первоначально получается такое Г?
P.S. Длина полосковой линии индуктивности после оптимизации довольно велика, учитывая длину волну подумал её сократить, но не тут-то было... характеристика вновь перестала удовлетворять заданным параметрам. Проектированием таких фильтров занимаюсь впервые... подскажите в чем подвох?

Фильтр состоит из N резонаторов параллельного типа и каждый резонатор имеет определенное волновое сопротивление. Волновое сопротивление резонатора - это не просто корень из L/C, оно определяет наклон частотной характеристики реактивной проводимости (сопротивления) резонатора (см. рис 8.02.06 у того же Маттея). Если просто посчитать по отдельности емкостные и индуктивные линии, будет большая погрешность из-за того, что емкостной шлейф обладает какой-то индуктивностью и индуктивный шлейф обладает емкостью. Короче, надо отладить на моделях каждый резонатор по отдельности по его волновому сопротивлению. Исходные значения волновых сопротивлений резонаторов можно определить из схемы-прототипа по той же формуле корень (L/C). Чтобы не морочиться с пересчетом крутизны х-ки X(w) в волновое сопротивление, можно нарисовать два резонатора: один идеальный, на LC, второй - на шлейфах и на графике зависимости X(w) совмещать их характеристики, по крайней мере в окрестности перехода X через нуль. Также надо следить за тем, чтобы частота перехода X через нуль была одинаковой для всех резонаторов и равна среднегеометрической частоте полосы пропускания фильтра. При установке резонаторов в фильтр на их резонансные частоты будут влиять индуктивные шлейфы связи, поэтому их надо будет еще подстраивать.

Сообщение отредактировал Proffessor - Mar 26 2013, 07:40

а не подскажете что за измеряемый тип данных в AWR Z(w)? не могу найти данный параметр... я понимаю, что это реактивное сопротивление

Сообщение отредактировал cyro - Mar 26 2013, 07:57

Linear > ZIN или Linear > Port Parameters > Z; в Complex Modifier выставлять Image

Большое спасибо за ответ. Промоделировал, и результаты оказались намного лучше, чем результаты по расчетам в маткаде. Собственно у меня была ошибка в расчетах. Для расчета длины необходимо было брать эффективную диэлектрическую проницаемость, а не относительную. Продолжу оптимизировать дальше...

а почему у вас на 7-ой сверху картинке все индуктивности резонаторов имеют ширину W_L=0.08mm
кроме 3-ей и 5-ой, ширина которых равна 2мм?
может быть поэтому?
кстати, на второй снизу то же самое...

добавлено:
извините, не на 7-й сверху, а на 5-й сверху.

Да, Вы правы, ошибка была, я её давно приметил)) Исправил все ошибки и увеличил толщину индуктивностей. Сделал топологию.




Возник вопрос: как в топологии обозначать землю? Draw -> Drill Hole?

довольно странный результат.
первоначальный расчет (на сосредоточенных элементах) не предполагает отличия в размерах элементов на порядок.
проверьте всё еще раз.

Если говорить о сопоставимости расчетов с моделированием, то у меня ни разу ещё не получилось хотя бы попасть в требуемый диапазон частот. Примерно попасть в диапазон частот я смог с помощью метода предложенного уважаемым Proffessor. Расчеты по последнему моделированию я проводил в TXLine:
Для катушек:

Для конденсаторов:

Затем маткад:

Получается нечто такое:

Дальше только оптимизация... но почему настолько сильно расходятся расчеты с итоговой моделью, я понять не могу...

Это нужно делать на вкладке менеджера топологии (Layout). Отметьте Via (по умолчанию отмечено Conductor) и начертите перемычку на землю в нужных местах.
Топлогия получилась довольно странная. Заземления шлейфов на топологии на картинках не видно, ширина шлейфов слишком уж разная. Судя по названию графиков, Вы пользовались мастером синтеза фильтров iFilter. В этом мастере действительно есть синтез полосовых фильтров на замкнутых шлейфах (Optimum Distributed Bandpass Filter), но он даёт совсем другую схему и уже с готовыми земляными перемычками. После передачи этой схемы в MWO, нужно подстроить или оптимизировать полученную схему. После этого округлить полученные параметры схемы так, чтобы они были пропорциональны предпалагаемым размерам ячеек сетки в будущей ЕМ структуре. Это лучше делать на инструмнте настройки, чтобы сразу видеть влияние на характеристику. Затем сгенерировать топологию схемы, создать ЕМ структуру и перенсти туда топологию. На этих частотах обычно ЕМ анализ не так уж плохо совпадает со схемным анализом. Однако подкорректировать размеры элементов топологии придётся или вручную, или выполнив оптимизацию. В 9-ой версии оптимизация ЕМ структуры делается через экстракцию, а в последних вариантах 10-й версии можно и непосредственно.

Вы правы, я пользовался мастером, но брал Narrowband Lumped Filter (если вы заметите, то это видно по самой первой электрической схеме). Возьму из Optimum Distributed Bandpass Filter перемычки . В отличие от Вашего варианта у меня с размерами получше будет... Но спасибо за ценную информацию. Надо почитать Дмитриева, чтобы в конец разобраться с этим.