Рализвция волноводного фильтра, Dua-Mode BandPass Filter Опции

[Hamb]

Здравствуйте Уважаемые форумчане! Возникла задача реализации волноводного фильтра вот с такими характеристиками:

Требуется перейти от этих матриц к размерам волновода подскажите как это реализовать, что для этого еще нужно может быть есть литература в которой описывается реализация волноводов.
Нужно реализовать фильтр именно вот такой структуры

[yusin]

Судя по картинкам - Вы на правильном пути. Однако - путь будет очень долгий. Синтез фильтра - это самая простая его часть. Даже если геометрия волноводного фильтра выбрана по классике, как у Вас на третьем эскизе. (см. например attached статьи из MTT и EuMA 1995, 97, 99 годов). Переход от coupling matrix к реальным размерам - это не один месяц работы и при наличии таких современных инструментов, как CST. И иногда практический результат гораздо быстрее получить на реальном макете фильтра с tuning screws, сделанного по результатам первых прикидочных расчетов в системых моделирования, типа CST.

Design Procedure for Dual Mode Circular Waveguide Filters - это то, что Вам нужно. Навскидку я не могу сейчас дать линк на публикации по этой теме, но их было много и за последние годы и 15 лет назад.
Ищите контакты и с группами СВЧистов, давно и профессионально занимающихся у нас в стране электродинамикой волноводных трактов. Посмотрите труды Севастопольских СВЧ конференций КрыМиКо, например. Там многие докладывались.

И как пишут : "....However, circular dual mode waveguides filters require a complicated design. They need screws to couple the two orthogonal propagating modes together, and two other screws are necessary to tune resonant frequencies. This process becomes very complicated when there are high order filters to assemble . Furthermore, it requires a strong electromagnetic simulation to allow the analysis of this complicated structure...".
Удачи.

Прикрепленные файлы

 An_Optimal_Circular_Waveguide_Dual_Mode.pdf ( 140.73 килобайт ) Кол-во скачиваний: 130
 Full_wave_design_and_realization_of_multicoupled_dual_mode_circularwaveguide_filters.pdf ( 860.75 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1159
 Design_And_Realization_Of_A_Dual_mode_Circular_Waveguide_Filter.pdf ( 224.11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 152

 

[Ya. Kolmakov]

Что то я не уверен что матрица связи на рис. 2, соотвествует рис. 3.
А так - подход я думаю универсальный: фильтр на рис. 3 состоит из трех двухмоводых резонаторов. Нарисуйте на бумажке как связаны моды (отдельные эквивалентные резонаторы) и сопоставте с матрицей связи.
Постройте зависимость коэффициента связи между модами (резонаторами) от элемента связи (выреза в апертуре). Если матрица связи известна, то отсюда получите взаимосвязь между геометрией и элементами матрицы связи.

P/S К сожалению именно такие фильтры проектировать не доводилось

[l1l1l1]

вы уверены, что на частоту 490 МГц вам нужен именно волноводный фильтр?

[Hamb]

Да, а что вас смущает??? Размеры???

Что то я не уверен что матрица связи на рис. 2, соотвествует рис. 3.

Вы правы эта матрица характеризует каскадное (последовательное) включение резонаторов. Тут не учтены связи с не соседними резонаторами.

Сообщение отредактировал Hamb - Jun 17 2008, 13:46

[l1l1l1]

Да, а что вас смущает??? Размеры???

должен признаться, что такие размеры меня смущают.
не могли бы вы назвать сечение волновода (видимо, прямоугольного), в тракт которого будет устанавливаться ваш фильтр?

[Hamb]

я не могу Вам этого сказать потому, что задача состоит в том что бы расчитать данный фильтр.

Вас наверно смущает то что, нужно будет делать переходы от волноводов разного сечения?

[StasExR]

я не могу Вам этого сказать потому, что задача состоит в том что бы расчитать данный фильтр.

Вас наверно смущает то что, нужно будет делать переходы от волноводов разного сечения?

Просто сложно себе представить практическое приминение устройства в котором используются трубы с характерным размером 30-40 см.. Это же не водопровод? =D
Максимальное что мне приходилось делать - это СВЧ-плазмотрон на частоту 915 МГц. Размеры и вес(!!) были ооочень внушительные. Как и цена металла.. А у Вас ещё почти в 2 раза больше будет.

[Ya. Kolmakov]

Что-то не пойму, что так зациклились на волноводах, можно же сделать сразу коаксиальную запитку, если нет ограничений по мощности.

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jun 18 2008, 08:51

[Hamb]

Ну не зациклился я на нем просто по параметрам он меня устраивает можно реализовать очень много хитрого, ну и мощность пропустить можно тоже огроменную!!!!

[Ya. Kolmakov]

Ну не зациклился я на нем просто по параметрам он меня устраивает можно реализовать очень много хитрого, ну и мощность пропустить можно тоже огроменную!!!!

Мое замечание касалось только про способ возбуждения резонаторов (сразу коаксиалом, а не волноводом). Но если у вас на выходе/входе остальных блоков волноводы - ОК - делайте сразу волноводный вход.

Кстати - для тех кого смущают размеры - гляньте сюда
http://www.unicom.ru/Default.asp?ID=250

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jun 18 2008, 14:21

[Hamb]

Насчет возбуждения вы правы это очень хорошее решение которое позволит получить большее количество нулей передачи!

[Ya. Kolmakov]

Насчет возбуждения вы правы это очень хорошее решение которое позволит получить большее количество нулей передачи!

Не уверен что вы правы. В этого рода фильтрах нули передачи задаются перекрестными связями между модами в резонаторах.

Приложил пару статей, которые я думаю будут полезны:

00027693.pdf
Dual-Mode Dielectric Resonator Loaded Cavity Filters, S. J. FIEDZIUSZKO
Там хоть и DR, но принцип тот же.

00036751.pdf
Mixed Modes Dielectric Resonator Filters
Ji-Fuh Liang, Kawthar A. Zaki, Fellow, IEEE, and Ali E Atia, Fellow, IEEE
Более сложный вариант с DR. В чем то более подробна. Показан способ возбуждения, который я имел ввиду.

Кстати, а что вы не продолжили это обсуждение тут?
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=43909

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jun 18 2008, 21:25

Прикрепленные файлы

 00027693.pdf ( 691.63 килобайт ) Кол-во скачиваний: 166
 00036751.pdf ( 590.62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 464

 

[l1l1l1]

...Кстати - для тех кого смущают размеры - гляньте сюда
http://www.unicom.ru/Default.asp?ID=250

глянул. для фильтра на 144МГц размер резонатора 7 дюймов. причем это наверняка не диаметр, а длина. а вы собираетесь делать фильтр на частоту почти вчетверо бОльшую диаметром 20 дюймов.


Hamb, обычно разработчик фильтра получает задание от разработчика системы. разъемы (фланцы) входа/выхода - в исходных данных, также как и мощность. разрабатывать фильтр на "огроменную" мощность, когда мощность сигнала никогда не превысит десятка ватт - непозволительно. городить волноводный фильтр в ОВЧ диапазоне, когда фидер коаксиальный - странно.
здесь собственная добротность и коаксиальных резонаторов настолько высока, что основные потери будут засчет рассогласования, а набрав лишних нулей передачи вы не сможете получить достаточно хорошее согласование в полосе пропускания.

кстати, полоса пропускания здесь более 8-ми процентов. вы видели где-нибудь такой широкополосный двухмодовый фильтр с крестообразными диафрагмами? легко добиться идеальной характеристики, оперируя матрицей с постоянными коэффициентами. реальные же диафрагмы имеют сильную дисперсию и не могут работать в широкой полосе.

если вы имеете конкретное техническое задание, вы придете к единственному оптимальному решению, съэкономив габариты и массу, если требования к избирательности позволяют.
если же это очередной "курсовик", - вы совершенно свободны в принятии решений, но желательно быть всё же ближе к реальности.

по небу летают самолеты, имея на борту антенные решетки, оперирующие киловаттами, в том числе и в ОВЧ диапазоне. самолет с вашими фильтрами не взлетит, даже Руслан, а уйдет в землю по самые лонжероны прямо на взлетной полосе.

[Ya. Kolmakov]

глянул. для фильтра на 144МГц размер резонатора 7 дюймов. причем это наверняка не диаметр, а длина. а вы собираетесь делать фильтр на частоту почти вчетверо бОльшую диаметром 20 дюймов.

Вот, нашел, это четверьволновой коаксиальный резонатор:

http://www.emr.com/catalog/80/192/pdf/Cav%20BP%20440-512.pdf

Сообщение отредактировал Ya. Kolmakov - Jun 19 2008, 03:57