СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №4/2015

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 73 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2015 –100 –125 –75 –50 –25 0 S(21), дБ 0 20 40 60 80 Частота, МГц 100 120 0 10 20 mm Реклама ных данных использовались пара- метры сосредоточенных пассивных элементов фильтра, полученные на первом этапе схемотехнического моделирования. Фильтр спроектиро- ван по планарной технологии на осно- ве микрополосковой линии передачи (МПЛ) с применением диэлектриче- ской подложки из стеклотекстоли- та FR4 толщиною 1 мм, диэлектриче- ской проницаемостью ε = 4,6 и тан- генсом угла диэлектрических потерь δ = 0,015. На рисунке 3 изображена модель проектируемого ФВЧ в паке- те HFSS, а на рисунке 4 – зависимости АЧХ для S-параметров, расчёт которых был выполнен без экранирования друг от друга всех каскадов фильтра. Согласно рисунку 4, в области режекции ФВЧ от 0 до 70 МГц наблю- дался неравномерный характер АЧХ. При этом уровень подавления изме- нялся в значительных пределах: от –60 дБ до –105 дБ. Минимальный уро- вень подавления оказался на 20 дБ меньше аналогичного параметра, до- стигнутого на первом этапе модели- рования (см. рис. 2). В результате вза- имное влияние каскадов ФВЧ друг на друга из-за возникновения поверх- ностных волн в диэлектрической подложке, которые на первом этапе схемотехнического моделирования никак не учитываются, в действитель- ности на 20 дБ (или в 10 раз) ухудши- ло ослабляющие свойства фильтра в полосе частот заграждения. Для уменьшения электромагнитной связи между каскадами, которая из-за возникновения поверхностных волн влияет на характеристики ФВЧ (осо- бенно в полосе заграждения), были использованы стальные экраны в виде пластин, отделяющих друг от друга все каскады фильтра. Модели описанно- го фильтра без корпуса и в корпусе, а также АЧХ для S-параметров филь- тра показаны на рисунках 5 и 6, соот- ветственно. Сравнение АЧХ, представленных на рисунке 6, показало, что применение экранирующих пластин существен- но улучшило подавление сигналов в полосе режекции проектируемого фильтра. При этом наименьший уро- вень ослабления сигнала составил не менее –90 дБ. Наличие корпуса прак- тически не оказывает влияния на характеристики фильтра и в полосе пропускания, и в области загражде- ния. АЧХ фильтра с экранированием (см. рис. 6) практически совпала с пре- дельно достижимой частотной харак- Рис. 3. 3D-модель ФВЧ в пакете HFSS Рис. 4. АЧХ фильтра без экранирования © СТА-ПРЕСС