СВЧ фильтр [HFSS], оптимизация Опции

[Hunter2]

Здравствуйте.
Не могли бы вы помочь разобраться с оптимизацией (настройкой) в HFSS?
Прилагаю сам файл полосового фильтра, на примере которого хотелось бы разобраться.
Так же интересно ваше мнение о самом фильтре. Может чего-то не учел или не так ввел. Пользуюсь программой не так давно, поэтому был бы рад критике

Сообщение отредактировал Hunter2 - Oct 22 2010, 09:30

Прикрепленные файлы

 filtr.rar ( 36.55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 48

 

[EVS]

Здравствуйте.
Во-первых, непонятно, почему вопрос здесь, а не в HFSS, что было бы логичнее.
Во-вторых... в чем именно вопрос? Грубых ошибок нет, детских болезней много.
В качестве рекомендаций:
Упростите модель до максимума: введите симметрию, уберите толщину стенок коробки. Для первых итераций есть смысл убрать потери в диэлектрике и использовать ид.проводник. Используйте фаст_свип вместо интерпол - будет быстрее, хотя и затратнее по кол-ву памяти. Сетка чудовищно грубая - посмотрите на сходимость. Перед оптимизацией вручную подгоните хотя бы цент.частоту. Конечно, оптимизация м. сделать это сама, но с совершенно неоправданными затратами времени. Стоит включить в опт.параметры кроме длины резонаторов еще и расст. между ними. Используйте квази_Ньютон...
Честно говоря, еще много чего, но... для начала, хватит. Удачи.

[Hunter2]

Спасибо за рекомендации. Проделал их.
Не могли бы вы подсказать. Как именно проделывать оптимизацию? По каким критическим параметрам эта оптимизация будет более эффективна?
Или дать ссылочку на литературу, в которой это написано.
В приложении переделанный файл с учетом рекомендаций.

Только вот столкнулся с проблемкой.
Когда ставлю идеальный проводник и вакуум в качестве среды, то получается слишком добротная система, что не позволяет настроить как положено ксв.
Или не стоит на него обращать особого внимания? Ввиду того, что когда проект будет выполнен в железе, он автоматически улучшится?
Хотя врят ли

Прикрепленные файлы

 filtr2.rar ( 29.68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 27

 

[Hunter2]

Кстати. Не делал ли кто (или моделировал) вот такой фильтр на 8.4 ГГц? Было бы интересно взглянуть на его характеристики.

И если у кого есть литература по расчету фильтров на запредельных волноводах - был бы рад ознакомиться.

Сообщение отредактировал Hunter2 - Oct 25 2010, 11:02

Прикрепленные файлы

 filtr_8.4.pdf ( 36.92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 92

 

[EVS]

Проделал их.

Не совсем. И до оптимизации еще ох как далеко. Получите решение хотя бы для этой модели.
Вы напрасно не обратили внимания на ключевой вопрос - сетка чудовищно грубая. Без его решения остальное не имеет смысла.
HFSS рассчитывает сетку на одной частоте - частоте адаптации. Ее же потом и уплотняет с учетом распределения полей именно на этой частоте, и только не ней. Для фильтров это проблема. HFSS строит адекватную сетку для элементов, резонирующих на частоте адаптации, но достаточно вяло учитывает связи с соседними нерезонирующими на этой частоте.
В качестве иллюстрации:
1. Частота адаптации в вашем проекте 6900:

2. Частота адаптации 7200:

В первом случае получить достоверное решение практически невозможно, во втором - уже кое-что.
Задача проста: получить "хорошую" сетку. Единого решения нет. Стоит попробовать ручное меширование, возможно, с использованием dummy-объектов. В одном из аппноутов с сайта Ansoft'а, вроде, была идея импорта сетки из эйгенмод решения именно для фильтров, сейчас не помню, но идея показалось интересной (что-то про "Mesh reuse").
Поройтесь на сайте, даже пресловутый опус Берни Шманского может оказаться полезным для новичков...
Не относитесь к HFSS как к "однокнопочному" - нарисовал модель, нажал пимпу и по умолчанию все будет ОК. Этого никогда не будет.
Удачи.

[Hunter2]

Спасибо большое! Сейчас попробую найти сетку и буду продвигаться дальше

Сообщение отредактировал Hunter2 - Oct 26 2010, 07:45

[Hunter2]

EVS, правильно ли я понял процесс поиска адаптивной частоты?
Для 7.2 ГГц:  _Fadaptive_7.2GHz.bmp ( 89.84 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42

Откуда выбираем Fadaptive =7.3 GHz для следующей итерации поиска.

Для 7.3 ГГц:  _Fadaptive_7.3GHz.bmp ( 89.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 32

Показывает ли этот график сходимость?
Т.е. можно ли считать частоту F=7.3GHz оптимально выбранной для данной задачи?
При N = 12 (степень разбиения на тетраэдры).
П.С. цифра в кружочке показывает число N (степень разбиения).
П.П.С. Не подскажите ли, кстати, как можно распределить вычисления задачи на несколько машин, находящихся в локальной сети.
Искал в интернете информацию по этому поводу, но ничего путного не нашел.
Выкладываю так же сам измененный проект (в приложении).

Сообщение отредактировал Hunter2 - Oct 26 2010, 11:19

Прикрепленные файлы

 filtr2.rar ( 29.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 25

 

[EVS]

правильно ли я понял процесс поиска адаптивной частоты?

Нет никакого процесса поиска. Since the adaptive meshing is based on the E-field, choosing the proper adapt frequency can be critical. For filters or narrow-band devices, a frequency within the pass-band or operating region should be used since in the stop-band the E-field is only present at the ports.

При N = 12 (степень разбиения на тетраэдры).

Это не "степень разбиения на тетраэдры"... RTFM!
В качестве позитива: Посмотрите методу расчета/симуляции этого класса фильтров Д.Свонсона с макомовского сайта (тыц и тыц). Неважно, что это для микрополосков и в Соннете, принцип тот же.

Основная теза для вашего случая: "Without a good starting point, the most elegant optimization procedure may not be able to find an acceptable solution".

[Hunter2]

EVS, дело в том, что принцип расчета фильтров на запредельных волноводах (на сколько мне удалось достать информацию по ним) расходится с принципом расчета фильтров на микрополосках. Как рассчитать такие фильтры осталось для меня загадкой. Я лишь воспользовался готовой моделью на N-ю частоту и с помощью масштабирования геометрических размеров (для переноса частоты) и небольшого изменения связей между резонаторами (для изменения добротности) получал свой. Есть ли метод расчета таких фильтров? Или другого пути нету, кроме как эмпирический путь? Спасибо.

[yusin]

EVS, дело в том, что принцип расчета фильтров на запредельных волноводах (на сколько мне удалось достать информацию по ним) расходится с принципом расчета фильтров на микрополосках. Как рассчитать такие фильтры осталось для меня загадкой...

Классика.... Прочтите

Прикрепленные файлы

 evanescent_mode_filter.pdf ( 50.03 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1087
 00020657.PDF ( 1.14 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 146
 00022802.PDF ( 1.17 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 95

 

[EVS]

дело в том, что принцип расчета фильтров на запредельных волноводах (на сколько мне удалось достать информацию по ним) расходится с принципом расчета фильтров на микрополосках.

Отнюдь. Не ваш случай. Конкретно ваш фильтр - это не фильтр на запредельном волноводе. Вся его запредельность (с натяжкой) заключается лишь в заключению в "запредельных" размеров коробку обычного фильтра на укороченных штырях (типа, бонус для увеличения стопбанда). Рез.частота резонаторов, ненагруженная/нагруженная добротность, связь между резонаторами, связь по входу/выходу - это все параметры, необходимые для расчета по прототипу, как и для любого лестничного фильтра. Именно с этих параметров отдельно и стоит начать моделировать его в HFSS.