фильтр 30ГГц Опции

[Serhiy Stashko]

Здравствуйте, всезнающий all,

Появилась необходимость сделать фильтр с частотами пропускания 28-32ГГц на материале RO4003 толщина 0.305,
до этого много раз делал подобные фильтры, но с частотами немного ниже, около 14 ГГц расчетные в HFSS и MWO и полученные результаты практически совпадали, а тут фильтр переехал на 2ГГц вверх. С какой точностью не моделировал все равно разница в 2 ГГц сохраняется.
Есть ли какие то особенности при работе с этими частотами, например, как то учитывать тот факт что толщина платы становиться соизмеримой с длиной волны, либо делать поправку на немного не лицензионный софт, или это просто банальный подтрав фильтра, хотя визуальный осмотр ничего не выявил.

[k0l0bun]

Здравствуйте, всезнающий all,

Появилась необходимость сделать фильтр с частотами пропускания 28-32ГГц на материале RO4003 толщина 0.305,
до этого много раз делал подобные фильтры, но с частотами немного ниже, около 14 ГГц расчетные в HFSS и MWO и полученные результаты практически совпадали, а тут фильтр переехал на 2ГГц вверх. С какой точностью не моделировал все равно разница в 2 ГГц сохраняется.
Есть ли какие то особенности при работе с этими частотами, например, как то учитывать тот факт что толщина платы становиться соизмеримой с длиной волны, либо делать поправку на немного не лицензионный софт, или это просто банальный подтрав фильтра, хотя визуальный осмотр ничего не выявил.

Выбор RO4003 чем-то аргументирован?
Не рассматривали-ли LTCC?

[Serhiy Stashko]

Выбор RO4003 чем-то аргументирован?
Не рассматривали-ли LTCC?

RO4003 выбран из за доступности и цены, но вопрос не в этом, на других ламинатах не будет того же самого?

[k0l0bun]

RO4003 выбран из за доступности и цены, но вопрос не в этом, на других ламинатах не будет того же самого?

А что за фильтр? И как Вы его реализуете?

[Serhiy Stashko]

А что за фильтр? И как Вы его реализуете?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ledum]

А вообще в первую очередь проверяете см. приложение. Но у Вас вроде 3-х кратный запас, минимум.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[HFSS]

Здравствуйте, всезнающий all,

Появилась необходимость сделать фильтр с частотами пропускания 28-32ГГц на материале RO4003 толщина 0.305,
до этого много раз делал подобные фильтры, но с частотами немного ниже, около 14 ГГц расчетные в HFSS и MWO и полученные результаты практически совпадали, а тут фильтр переехал на 2ГГц вверх. С какой точностью не моделировал все равно разница в 2 ГГц сохраняется.
Есть ли какие то особенности при работе с этими частотами, например, как то учитывать тот факт что толщина платы становиться соизмеримой с длиной волны, либо делать поправку на немного не лицензионный софт, или это просто банальный подтрав фильтра, хотя визуальный осмотр ничего не выявил.

2ГГц это у вас разница между результатами полученными в HFSS и MWO получились? Если так, то это не удивительно. MWO 2,5D --- HFSS 3D = вот у вас и получается то что получается. ИМХО
Чем выше частота, тем будет всё большая ошибка моделирования и в MWO она будет расти гораздо быстрее.
Интересно было бы увидеть результаты измерения реальных железок для тех частот где у вас нет проблем (14 ГГц), ну и естественно результаты моделирования тоже. Потому как у меня лично есть большие сомнения на счёт того что у вас результаты моделирования в HFSS и MWO одинаковые получались.

[k0l0bun]

Здравствуйте, всезнающий all,
С какой точностью не моделировал все равно разница в 2 ГГц сохраняется.

Вы диэлектрическую проницаемость как задавали?

[Serhiy Stashko]

2ГГц это у вас разница между результатами полученными в HFSS и MWO получились? Если так, то это не удивительно. MWO 2,5D --- HFSS 3D = вот у вас и получается то что получается. ИМХО
Чем выше частота, тем будет всё большая ошибка моделирования и в MWO она будет расти гораздо быстрее.
Интересно было бы увидеть результаты измерения реальных железок для тех частот где у вас нет проблем (14 ГГц), ну и естественно результаты моделирования тоже. Потому как у меня лично есть большие сомнения на счёт того что у вас результаты моделирования в HFSS и MWO одинаковые получались.

HFSS и MWO результаты +/- совпали, разница с реальными результатами

Вы диэлектрическую проницаемость как задавали?

по графикам - 3,48 на этой частоте для RO4003

[k0l0bun]

Здравствуйте, всезнающий all,
или это просто банальный подтрав фильтра, хотя визуальный осмотр ничего не выявил.

Если Вы грешите на погрешность изготовления, сдвиг на 2 ГГц должен соответствовать изменению Ваших полуволновых резонаторов на ~200 мкм (каждый).

HFSS и MWO результаты +/- совпали, разница с реальными результатами



по графикам - 3,48 на этой частоте для RO4003

+ вероятнее всего, другая эпсилон = вот вам и сдвиг по частоте.
По каким графикам Вы смотрите эпсилон?
В официальном даташите они предлагают для дизайна использовать 3,55. А на графике с частотной зависимостью эпсилон у них вообще 3,65. Тем более это же может варьироваться от серии к серии.

[HFSS]

Много как то 2 ГГц....
А проект в HFSS выложить не могёте? ;-)

[Serhiy Stashko]

Много как то 2 ГГц....
А проект в HFSS выложить не могёте? ;-)

Если Вы грешите на погрешность изготовления, сдвиг на 2 ГГц должен соответствовать изменению Ваших полуволновых резонаторов на ~200 мкм (каждый).


+ вероятнее всего, другая эпсилон = вот вам и сдвиг по частоте.
По каким графикам Вы смотрите эпсилон?
В официальном даташите они предлагают для дизайна использовать 3,55. А на графике с частотной зависимостью эпсилон у них вообще 3,65. Тем более это же может варьироваться от серии к серии.

Я использовал RO4003 с LoPro foil(катаная медь) он по характеристикам немного отличается, см прикрепление

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 filter_30Ghz.rar ( 38.44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 20

 

[serega_sh____]

В соседнем подразделении занимаются такими фильтрами. Основная причина расхождения модели с реальным объектом - анизотропия диэлектрической проницаемости.
... Substrate Dielectric Anisotropy on the Frequency Behavior of Microstrip
Поищите диссертации и статьи в НИИР. Там хорошие спецы и делают исследование по этой теме. А лучше людей ищите.

Встречные вопросы по технологи:
1. Как вы собираетесь подстраивать полученые образцы? индием? лезером? лаком? Методика и оборудование имеете? У нас с этим очень интересно получалось. Регуляторы сидят на 4 этаже, а лезер на 6. Вот и бегали туда сюда.
2. У нас очень много ресурсов потратили на получение оптимальной формы переходных отверстий и качества металлизации этих переходных отверстий. Вы занимались этим?

[Белый дед]

Технологический допуск на проницаемость для этого ламината +\- 1,5%
и допуск по толщине +\- 8,3 % вы учитывали?
Мне кажется кто на роджерсе делает фильтры, сначала должен скорректировать топологию для каждой конкретной партии материала. Тем более на таких частотах.
У меня только на поликоре сразу получается.

[Filippov]

Проектировал фильтр на 33ГГц, расчет был в CST, материал RO3003, толщина - 0,127, частотные характеристики расчетов и измерений совпадали (с учетом точности изготовления).

[Serhiy Stashko]

В соседнем подразделении занимаются такими фильтрами. Основная причина расхождения модели с реальным объектом - анизотропия диэлектрической проницаемости.
... Substrate Dielectric Anisotropy on the Frequency Behavior of Microstrip
Поищите диссертации и статьи в НИИР. Там хорошие спецы и делают исследование по этой теме. А лучше людей ищите.

А как то можно заставить HFSS учитывать анизотропию?

Встречные вопросы по технологи:
1. Как вы собираетесь подстраивать полученые образцы? индием? лезером? лаком? Методика и оборудование имеете? У нас с этим очень интересно получалось. Регуляторы сидят на 4 этаже, а лезер на 6. Вот и бегали туда сюда.
2. У нас очень много ресурсов потратили на получение оптимальной формы переходных отверстий и качества металлизации этих переходных отверстий. Вы занимались этим?

Подстраиваем лаком, но хотелось бы без настройки обойтись. Фильтр не имеет переходных отверстий, а те которые есть на плате на частоту не должны влиять.

Технологический допуск на проницаемость для этого ламината +\- 1,5%
и допуск по толщине +\- 8,3 % вы учитывали?
Мне кажется кто на роджерсе делает фильтры, сначала должен скорректировать топологию для каждой конкретной партии материала. Тем более на таких частотах.
У меня только на поликоре сразу получается.

Даже если подставить крайние параметры, то разницы в 2ГГц не должно получиться.

А разброс проницаемости для поликора в раз 10 больше.

[k0l0bun]

Тем более на таких частотах.
У меня только на поликоре сразу получается.

Какие габариты, интересно, у Вашего такого фильтра на поликоре получились?

Фильтр не имеет переходных отверстий, а те которые есть на плате на частоту не должны влиять.

Кстати, если у Вас нет переходных отверстий, может, действительно, сделать на поликоре? Малый допуск на размер, малые потери.

А разброс проницаемости для поликора в раз 10 больше.

Разброс проницаемости по частоте? Или по площади?

[Serhiy Stashko]

Разброс проницаемости по частоте? Или по площади?
[/quote]

От пластины к пластине, может колебаться от 9- 10,2, а может еще больше, но это так мне сказали на производстве где работают с поликором, причем разброс такой может встречаться на пластинах из одной партии.

[ledum]

А разброс проницаемости для поликора в раз 10 больше.

Реальный у Кинешмы - не более +-0.5% на 18ГГц в наше время (25 лет назад), а у нас шло до миллиона подложек 60х48 0.5-2мм в год (добавлено, соврал, чуть меньше - это с ситаллом). У Дрогобыча был чуть больше - +-1%, но сам эпсилон был чуть ниже Кинешмы. Иначе они все в ТУ даже не входят, вы чё? 9.6+-0.2 при всех ВВФ минус 60 - +85 и максимальной сохраняемости, как сейчас помню, по Ще0.781.000ТУ. Но поликор вроде по высшим модам не должен проходить на 30ГГц.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 27 2014, 07:48

[HFSS]

Вот что получилось


Выложите измеренные характеристики, если можно.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Serhiy Stashko]

Вот что получилось


Выложите измеренные характеристики, если можно.

По расчетам у меня аналогичное получалось, а с измеренные характеристики не выложу, так как фильтры уже поперетягивали, разве что из следующей партии, но уже на 30ГГц подавление было 5дБ, на планку фильтр выходил на 30,5ГГц. На 29ГГц было ослабление 20-25дБ.

[HFSS]

У вас думаю получалась АЧХ на ~500МГц поменьше чем у меня. (я следовал инструкциям от Ансис и думал что как раз и получу сдвиг всей частотки на те самые 2 ГГц, но получил лишь расширение полосы вверх)
А это от ансис..

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Filippov]

Сегодня просчитал этот фильтр в CST, результат почти идентичен с HFSS. Так что, думаю, дело не в расчетах...

[l1l1l1]

посчитал вашу топологию в Microwave Office (Axiem).
пульсации изменились, но полоса пропускания осталась совпадающей с результатами HFSS.
у вас неправильная толщина диэлектрика 0.323 (у Rogrers ближайшее значение 0,305) ,
но это практически не влияет.
дело не в расчетах, что-то у вас с материалом не то.
попробуйте измерить проницаемость диэлектрика подложки (нормальную составляющую).