Таки, всем здравствуйте!
Пратических решений для ППФ на этот диапазон ровно два и оба они основанны на волноводах:
1. Волноводный фильтр с металлической диафрагмой в Е плоскости
2. Волноводный фильтр на объемных резонаторах с индуктивной связью
В первом случае к достоинствам можно отнести простоту изготовления волноводной части (практически идентичные детали с фрезерованными в них половинками волновода), среднюю повторяемость.
Недостатки:
1. Необходимость очень точного совмещения диафрагмы с половинками волновода. В своем случае я решал данную проблему штифтами диаметром 1 мм. Диафрагма растягивается на 4-6 штифтах, что позволяет избежать её провисания. Однако, это не уберегает от продольного смещения диафрагмы при сопряжении волноводов. Необходимы очень жестие требования к положению отверстий под штифты.
2. Размеры окошек в диафрагме и расстояния между ними крайне малы, и при использовании фотолитографии, допуск даже в 5-10 мкм составляет примерно 5-7% от величины этого окошка. Соответственно фильтр будет или сдвинут по частоте или немного подразвалится.
Выхода два - или отбраковыввать неудачные экземпляры, или переходить на другую технологию травления(например, плазмохимическое травление).
Во втором случае все решает фрезеровка или эрозия. Размеры здесь будут больше. Допуски соответсвенно также ослабнут. Но если пролетел по размерам, то фильтр уже сразу на выброс. В нашей действительности, делать такие вещи настраиваемыми, не представляется возможным.
Короче, нужно несколько иттераций, и все будет в лучшем виде.
Считается это все прекрасно и в CST и в HFSS.
Что касается SIW фильтров, пока про них можно не вспоминать по нескольким причинам.
1. Подходящих материалов для реализации на диапазон выше 60 ГГц кране мало, да и те дают приличные потери. А в случае с дюроидом, еще и проблемы с металлизацией отверстий (фторопласт, ой вей).
2. Никуда не пропадет необходимость точного позиционирования отверстий.
3. Параметры фильтров. Ради интереса, мы с Изей сделали таки эти фильтры на диапазон примерно 30ГГц. И что вы таки думаете? Ни приличного подавления, ни приличных потерь, а какие размеры? Нет, спору нет, до 20 ГГц эта технология имеет право на жизнь, но выше пока не годится.
Возможно вы таки состоятельный человек и имеете технологию тонких пленок, но тогда зачем вы это читаете?
Тоже самое касается и изготовления на микрополосках. С увеличением диэлектрической проницаемости, физические размеры топологических элементов уменьшаются значительно. Качественно изготовить такое можно только с использованием технологий по которым лепят MMIC. А это серьезные деньги, даже за фотошаблоны.
Во вложении пример того насколько может уйти по частоте фильтр с диафрагмой
и пример реализации фильтра на объемных резонаторах
КВЧ-фильтры, где купить или как сделать
Apr 21 2015, 11:12
