Добрый вечер, возникла необходимость математического расчета фильтра на шпилечных резонаторах. Был проведен расчет по методике, описанной в книге "Microstrip Filters for RF/Microwave applications" J.S. Hong M.J. Lancaster 2001.
Расчитывался полосовой фильтр на частотах 13 ГГЦ плюс минус 100 МГц.
Весь расчет может быть поделен на 2 части: 1 часть - расчет фильтра с топологией "лесенка", 2-я часть, "сгибание резонаторов", собственно переход к шпилечным резонаторам. Расчет первой части полностью совпадает с данными, полученными с помощью Microwave студио, расчет второй части дает неверные результаты, в частности в расстоянии между резонаторами (расстояние получается в 2 раза больше, соответственно меньше связь и фильтр получается уже, чем задано в ТЗ). Поиск информации в других источниках выводил на те же самые формулы.
Вопрос: кто сталкивался с необходимостью расчета данных фильтров и какие источники, литературу, вы при этом использовали (посоветовали)?

Я не понял какая у вас стоит проблема: создать математическую модель фильтра или просто его смоделировать?

Если рассуждать не вдаваясь в дебри теории, то получается следующее. Фильтр на шпильках это отрезок сложной многопроводной линии передачи. Соответственно, его расчет требует квазистатического (матрица емкостей и индуктивностей) или электродинамического расчета (расчет пост. распространения и сопротивления мод в линии передачи). Такие модели есть в MWO и других программах. Обычно расчет основан на решении интегрального уравнения с ядром в виде функции Грина методом Галеркина. Т.е. никакой общей и простой формулы для этих фильтров нет и задача считается численно.

Если фильтр надо просто рассчитать. Зачастую достаточно в подходящей программе промоделировать зависимость коэффициента связи от расстояния между парой резонаторов "шпилек". И по этому графику определить какие расстояния должны быть между резонаторами. Метод возбуждения и расстояния между резонаторами затем оптимизируются при моделировании.

По расчету фильтров рекомендую
http://www.amazon.com/Microstrip-Filters-R...s/dp/0471388777

Лет 8-9 назад посчитал фильтр на 12ГГц для своего первого SAT-конвертора, на шпильках, по - "Расчет полосовых фильтров на встречных стержнях", Леонченко В.П., М. Связь, 1975. Промоделировал на купленном в Митино MicroWave Office_2000. Был приятно удивлен сходимостью результатов расчета, моделирования и макета.

Где-то тут же (на electronix"е) скачал статейку. Очень понятно объяснено. Сам правда такими фильтрами не занимался.

Такой фильтр можно смоделировать в Microwave Office, без предварительных рассчётов вручную. Первое приближение можно получить в NuHertz Filter или Zeland, там есть синтез шпилечных фильтров. Можно и изогнуть резонаторы в лесенке, её синтез есть в мастере синтеза MWO. Окончательно доводить структурунужно в электромагнитном моделировании. Это довольно трудоёмкая работа по кропотливомуподбору размера проводников и расстояний между ними, может занять не один день. Но затраты окупаются неплохой точностью моделирования. Окончательную доводку лучше выполнять по графику VSWR, а не по S21.
Во вложенном файле два примера результатов моделирования шпилечного фильтра и сравнение результатов моделирования и эксперимента. Один из них почти на ту же полосу (13.1 - 13.3 ГГц). Фильтр специально моделировался на частоты несколко выше требуемых и с некоторым запасом по ширине, чтобы при всех разбросах материала и технологии его можно было настроить приклеиванием узкой пластины из поликора (0.5х0.5), накладываемой на все резонаторы.
Примеры моделирования шпилечных фильтров (и других) можно найти на http:/www.ede-soft.com/ru/support/knowbase/Microwave_Office/

Не совсем в тему, не реклама, так для информации - см. приклепленный файл.
В своё время, настраивал микрополосковые фильтры индием (и то для организации сосредоточенной емкости при каскадном соединении двух фильтров), но в основном локальной подтравкой полосков после настройки фильтра "блямбочками" - малюсенькими пластинками из поликора (у меня то поболее, вроде как, были :-)), ТБНС и пр. Подрезка лака осуществлялась вручную под микроскопом - самодельным скальпелем.
А чем это Вы приклеивали настроечные элементы?
С уважением.

Цитата(Jack_11502 @ Mar 1 2010, 06:05)
Не совсем в тему, не реклама, так для информации - см. приклепленный файл.

Спасибо за информацию. Я об этом слышал, но узнать подробнее не получалось.


Цитата(Jack_11502 @ Mar 1 2010, 06:05)
А чем это Вы приклеивали настроечные элементы?

Раньше мы тоже настраивали "блямбочками" или "нашлёпками" из индия и кусочков поликора. Но ведь трудоёмко настраивать резонаторы поотдельности, особенно узкополосные фильтры с полосой 1 - 3% и особенно подрезкой или подтравливанием. Если в приборе больше десятка таких фильтров и приборов солидная стопка. Поэтоиму перешли на настройку узкими полосками в основном из поликора. Но применяем и другие материалы (ТБВН, АЛТК и др.). Кладём одну полоску на все резонаторы и подбираем её положение. Чем дальше от оси фильтра и ближе к краю, тем больше характеристика сдвигается вниз по частоте. Затем приклеиваем клеем ВК9. Иногда, если нужно сдвинуть далеко, приходится клеить две пластины примерно симметрично относительно оси фильтра. Мазать полоску нужно конечно аккуратно, очень тонким слоем. Если клей заметно влияет на характеристику, мажем клеем только кончики пластинки, выходящие за пределы фильтра. Если фильтр смоделирован достаточно точно, то настройка обычно идёт не плохо. Ну и от технологии зависит. Хотя тоже не всегда гладко, иногда приходится повозиться. Это для узкополосных фильтров и со средней полосой. Широкополсные фильтры (примерно 30% и больше) обычо идут без настройки.

Подскажите пожалуйста, кто в теме.
В посте Sokratа приведена Статья по "быстрому" синтезу эллиптических фильтров с помощью HFSS. Поясните, каким образом производится последовательная "калибровка" соседних резонаторов.
Например, на стр.17, First calibration: W23 and L2. Портов там нет. В каком режиме все это проделывается? И заодно, откуда результаты вытягиваются?