圆波导功分器仿真
匹配结构上还可重新考虑。参考同轴feed的匹配，也许可以实现宽带。
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-60.00
-50.00
-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00Y 1
Radial_6_way_unOPed1
XY Plot 3m1m2
Curve Info
dB(S(1,1))Setup1 : Sw eep dB(S(2,1))Setup1 : Sw eep Name
X Y m1
92.0000-23.9002m296.4000-20.8850
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-50.00
-40.00
-30.00
-20.00-10.00
0.00Y 1
Radial_8_way_unOPed XY Plot 3m1
m2
Curve Info dB(S(1,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(2,1))
Setup1 : Sw eep
Name
X Y m192.0000-22.7552m296.4000-17.9271
对TE11模式的抑制能力较差，带宽窄，而TM01功分器也没有模式抑制能力，级联模式转换器和功分器后会有问题。
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-60.00
-50.00-40.00
-30.00
-20.00
-10.00
0.00Y 1RWG2Circular_tm01_bkbk
XY Plot 1m1m3m4
m2Curve Info
dB(S(1,1))Setup1 : Sw eep dB(S(2,1))Setup1 : Sw eep Name
X Y m1
90.0000-24.6501m292.0000-24.0216
m394.0000-20.6163
m4
96.0000-22.2879
做旋转关节，是很好的，但是注意矩形波导的间距和旋转角度。
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-35.00
-30.00
-25.00-20.00-15.00
-10.00-5.00Y 1z_Radial_12_way_1
XY Plot 1_1m1m4
m2
m3Curve Info
dB(S(1,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(2,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(3,1))Setup1 : Sw eep dB(S(4,1))Setup1 : Sw eep dB(S(5,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(6,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(7,1))Setup1 : Sw eep dB(S(8,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(9,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(10,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(11,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(12,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(13,1))Name X Y m193.4000-10.9797m290.8000-17.9042m396.0000-18.9817m494.0000-22.7550
带宽，受到TE11模式的影响较大。网络各端口的幅度平衡度受到影响。
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-37.50
-25.00
-12.500.00Y 1
z_Radial_12_way_all
XY Plot 1m1m2m3Curve Info
dB(S(1,1))Setup1 : Sw eep
dB(S(2,1))
Setup1 : Sw eep
Name
X Y m1
92.0000-0.4589m2
94.0000-0.4409m396.0000-0.4104
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00
Freq [GHz]-40.00
-35.00
-30.00
-25.00
-20.00
-15.00-10.00-5.000.00Y 1zz_radial_6_all XY Plot 1Curve Info
dB(S(1,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(2,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(3,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(4,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(5,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(6,1))
Setup1 : Sw eep
dB(S(7,1))
Setup1 : Sw eep
88.0090.0092.0094.0096.0098.00100.00Freq [GHz]-40.00
-35.00
-30.00
-25.00
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
0.00Y 1zz_radial_8_all
XY Plot 1Setup
Setup
Setup
Setup
Setup
Setup
Setup
Setup
Setup
矩形波导转换到TM01，最大的问题是模式变换器对TE11模式的抑制度差，带宽受到TE11模式分裂的影响，非常窄（表现为幅度相位不平衡）。解决办法：1，用同轴线馈电，可以实现，但安装难度太大；2，改进模式转换器性能，提高带宽和对TE11模的抑制(目前转TM01的方法普遍存在窄带问题)。在3mm 波段实现宽带，高纯度的圆波导TM01转矩形波导TE10模式转换器，有难度。圆极化信号输入是另外一种解决办法，见circular polarized TE01文件夹
微带低通滤波器的设计
微带低通滤波器的设计 朱晶晶 摘要：本文通过对国内外文献的查看和整理，对课题的研究意义及滤波器目前的发展现状做了阐述，然后介绍了微带线的基本理论,以及滤波器的基本结构，归纳了微带滤波器的作用和特点。之后对一个七阶微带低通滤波器进行了详细的研究，最后利用三维电磁场仿真软件ANSYS HFSS 进行仿真验证，经过反复调试，结果显示满足预期的性能指标。 关键字：微带线；低通滤波器；HFSS Abstract:View and finishing this article through to the domestic and foreign literature, the research significance and the filter to the current development status of, and then introduces the basic theory of microstrip line, and the basic structure of the filter, summarizes the function and characteristics of microstrip filter.After a seven step microstrip low-pass filter has carried on the detailed research, the use of 3 d electromagnetic field simulation software ANSYS HFSS simulation verification, after repeated testing, the results show that meet the expected performance index. Key word: microstrip line; low-pass filter; HFSS 1.引言 随着无线通信技术的快速发展，微波滤波器已经被广泛应用于各种通信系统，如卫星通信、微波中继通信、军事电子对抗、毫米波通信、以及微波导航等多种领域，并对微波滤波器的要求也越来越高。滤波器是一种重要的微波通信器件，它具有划分信道、筛选信号的功能，是一种二端口网络。整个通信系统的性能指标直接受它的性能优劣的影响[1]。主要技术指标要求有高阻带抑制、低通带插损、高功率、宽频带和带内平坦群时延等。同时，体积、成本、设计时间也是用户较为关心的话题。滤波器已经成为许多设计问题的关键，微带滤波器的设计技术是无线通信系统中的关键技术。传统方法设计出来的滤波器结构尺寸都比较大，在性能指标上也存在一定程度上的局限性，往往不能够满足现代无线通信系统的要求。目前，微带低通滤波器具有高性能、尺寸较小、易于集成、易于加工等优点因而得到了广泛的应用。 本论文以切比雪夫低通滤波器的研究作为实例，设计出一款七阶的微带低通滤波器，要求符合现代个人移动通信系统多需求的射频产品，覆盖一定的通信频率范围，使之掌握工程开发的相关步骤以及当前技术发展与需求。 2. 微带线的基本理论与参数 ε和导线厚度t、基板的介质损耗角正切函数，接地板和导线所用的金属 (1) 基板参数[2]：基板高度h、基板相对介电常数 r 通常为铜、银、铝。 (2) 电特性参数：特性阻抗、工作频率和波长、波导波长和电长度。 (3) 微带线参数：宽度W、长度L 和微带线单位长度衰减的量AdB。微带线的基本结构如1所示。 （a）结构示意图（b）横截面示意图 图1 微带线结构图 微带滤波器的参数： (1) 带宽 带宽指信号所占据的频带宽度，在被用来描述信道时，带宽是指能够有最大频带宽度。带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。 (2) 带外衰减 由于要抑制无用信号，因此越大的带外衰减特性就越好，此项指标一般取通带外与截止频率为一定比值的某点频率的衰减值[3]。 (3) 通带插损 由于网络端口和元件自身损耗的不良匹配会造成一些能量损耗，造成在通带内引入的噪声过高以至于有用信号通过系统后产生信号失真，为了解决通信系统的这方面问题，就用插损IL 来表示滤波器的损耗特性。 (4) 带内驻波 滤波器的输入端口和输出端口与外加阻抗匹配的程度由带内驻波表示。驻波越小则说明匹配越好，反过来，则不然。 3. 运用HFSS 软件进行设计模拟仿真 3.1 微带低通滤波器的设计参数 滤波器工作频段：f1 =10MHz—f2=2500MHz =0.1dB 滤波器通带衰减：L Ar 滤波器带外抑制：在3500～5000MHz 的频率之间有35dB 的衰减 滤波器输入、输出端微带线特性阻抗：Z0=50 ε=3.66mm，h=0.508mm，t=0.004 所选介质基板指标为： r 可以计算得到7 阶切比雪夫低通滤波电路各微带传输线的结构参数[4-5]得到各尺寸如表1所示：
HFSS三腔矩形波导滤波器的仿真经验
以一个三腔矩形波导滤波器的仿真为例，我得到以下仿真经验： 1。当计算出结构尺寸的时候，包括膜片间距和每个腔体的长度，要开始建立3D模型的时候，不必着急，现将这些数据进行一下预处理，腔体长度进行预缩短，最多不要超过0.03，膜片间距进行预加长，最多不要超过0.07。 这些数字可能打了也可能小了，按你仿真出来的曲线进行细致调节！我主要针对S21曲线的特点进行细致调节。 2。如果通频带内有较大的波纹（超过最小插入损耗），那么一定要扩大内侧腔（同时缩短了外侧腔，这没有关系，正是需要），必要时同时减小外侧腔缩小的程度。 3。大量数据表明： 内侧膜间距变小—〉频带右移，通频带左侧波纹变小，右侧变大； 外侧膜间距变大--〉频带左移，通频带左侧波纹变小，右侧变大； 以上变化，相对而言，通频带左侧波纹变化特别大。 因此如果通频带有偏移或者通频带左侧波纹太大，可以调整膜片间距，适当的调整并不会导致右侧波纹大过最小插入损耗。 4。如果S11的曲线比较对称美观，说明调整的方向大致是对的，可以继续。 5。如果S21曲线右侧带外抑制不足的时候（一般高端都不容易实现抑制，低端一般从一开始仿真就是对的），可增大外侧膜片间距，减小内侧膜片间距，一般得到的最后结果膜片尺寸是对称的，为方便生产也应尽量使其对称，即在改变间距的时候要对称地改。 此外，刚开始接触滤波器设计仿真的我还在实践中得到几条结论： 1。S11的最大值是由给定的波纹决定的。 2。S11的最大值、S21曲线的平滑程度和右侧带外抑制这三者之间有互相牵制的关系，仿真的时候不可能同时达到比较好的程度，只能尽量让这三者在符合要求的同时更好。 S11的最大值可单侧达到很好，但这样的话另一侧肯定很差。S11也可以整体达到比较理想的程度，但是这时高端抑制必然不足。
模式匹配法分析波导滤波器
Ka波段波导H面膜片滤波器的MMM分析 学号：XS13042008 ：田遥岭
摘要 在平时的微波滤波器分析与设计中，很多时候都是直接使用电磁仿真软件直接仿真，但是由于数值解法的先天性缺陷，我们在仿真时可能会花相当长的时间运行仿真程序。对于一些滤波器的设计人员而言，这个缺点也是相当明显的。尤其是当滤波器阶数多了以后，电磁软件的运行时间将会相当长。 本文主要是对一定尺寸的矩形波导，通过理论分析和程序仿真研究具有一定尺寸的矩形波导滤波器的滤波特性。 按照要求，本文将对a=22.86mm、b=10.16mm的矩形波导进行具体的研究讨论：首先选定的频率围Ka波段；利用模式匹配法分析这种结构，较快速的得到这种结构的滤波特性，并与HFSS中相同结构的矩形波导滤波器的仿真结果进行比较。 通过上述的分析，将会掌握另一种较为精确的滤波器分析方法。 引言 一般来讲，微波元器件的设计先用包括等效电感的等效电路进行初步设计，在用比较严格的方法，比如模式匹配法或其他数值方法进行分析验证和优化。下面就将介绍用MMM法分析矩形波导滤波器的响应理论推导及仿真过程。
理论推导 对于对称的H 面波导阶梯如下图，其模式匹配法分析不连续性两边的场的过程如下： （1）首先进行模式分析： 当TE10模入射时，由于TE10模只有Ey 分量、无Ex 分量，而且阶梯在y 方向是均匀的，即不会激励出Ex 模式。由阶梯处的边界条件可知：在阶梯处将会激励出TEm0模式。又由于此阶梯的对称性，可由阶梯两边场模式的对称性得激励模式为21,0m TE 。 （2）模式展开： 由于场的展开方式与非对称H 面阶梯中场的推导过程相同，故可以直接给出 I 区和II 区的横向场分布： I 区的场分布为：