СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ тов этой программы есть имодели иде альных инвертеров импеданса. Но в рамках данной статьимыне будем рас сматривать промежуточные этапы синтеза и для получения предвари тельной модели ППФна индуктивных диафрагмах сразу воспользуемся на бором волноводных элементов в среде Microwave Office. В качестве примера рассмотрим фильтр сантиметрового диапазона волн. Р АСЧЁТ ФИЛЬТРА В ПРОГРАММЕ M ICROWAVE O FFICE Предварительные расчёты и опти мизацию геометрии проектируемого ППФ на индуктивных диафрагмах мы проведём в программе Microwave Of fice. Основные требования к частот ным характеристикам фильтра были выбраны аналогичными рассмотрен ной [1] модели фильтра на сосредото ченных элементах, за исключением уровня заграждения в полосе затуха ния (ПЗ): центральная частота полосы пропускания (ПП) 10 ГГц; ширина ПП 1,2 ГГц; порядок фильтра 5; ослабление в ПП L p = 0,05 дБ, что соответствует уровню коэффициента отражения около –19,5 дБ; граничная частота ПЗ 12 ГГц; уровень заграждения в полосе затухания –30 дБ. Зададимся прямо угольным волноводом сечением 23 × × 10 мм и толщиной диафрагм 1,5 мм. На рисунке 3 изображена схема вол новодного ППФ, составленная из ба зовых элементов среды Microwave Office. Отметим, что с обоих концов схемымы разместили «идеальные» ко аксиально волноводные переходы (элементы COAXRWG_TE10). Это поз волило избавиться от портов с частот но зависимой величиной входного сопротивления (волновое сопротив ление прямоугольного волновода яв ляется функцией частоты) и исполь зовать для возбуждения порты с по стоянным сопротивлением 50Ом. Чис ло высших типов волн, учитываемых при расчётах диафрагм (элементы RWGIRIS_TE10), задано равным 10. В процессе оптимизации мы ограничи лись рассмотрением структурыфильт ра, симметричной относительно цент рального резонатора. Частотные характеристики итого вой модели фильтра, рассчитанные в диапазоне частот от 7 до 13 ГГц, изоб ражены на рисунке 4, где для сравне ния приведены также соответствую щие зависимости прототипа такого ППФ, построенного на дискретных LC элементах [1]. Обращает на себя вни мание расхождение зависимостей мо дуля коэффициента передачи в облас тиПЗ со стороны высоких частот. Дан ная особенность ППФ в волноводном исполнении связана с наличием час тотной дисперсии, которая не учиты вается в прототипе фильтра из дис кретных элементов [3]. Далее мы используем полученные параметры геометрии для построения структуры такого ППФ в программе HFSS. При этом для построения самой модели напишемпрограмму сценарий на языке VBScript, которая позволит автоматизировать процесс создания модели в данной САПР. П ЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО СО СЦЕНАРИЯМИ В HFSS Программа HFSS позволяет пользо вателю составлять программы сцена рии на языках Visual Basic Scripting Edi tion или JavaScript. Мы ограничимся рассмотрением первого из них. 59 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2012 Рис. 3. Схема волноводного ППФ с индуктивными диафрагмами в среде Microwave Office Рис. 4. Частотные характеристики ППФ в Microwave Office а) для схемы волноводного фильтра; б) для фильтра прототипа на сосредоточенных элементах [1] –50 –40 –30 –20 –10 0 Модуль S-параметров, дБ 13 Частота, ГГц 12 10 11 9 8 7 S 21 S 11 –50 –60 –70 –80 –40 –30 –20 –10 0 Модуль S-параметров, дБ 13 Частота, ГГц 12 10 11 9 S 21 S 11 8 7 а) б) ' СТА - ПРЕСС