СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №7/2012

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ рим введение идеальной магнитной стенки в плоскости симметрии. Поря док фильтра и его геометрические па раметры будут вводиться пользовате лем в диалоговых окнах. Сначала объявим переменные, опи сывающие геометрию модели ППФ, добавим диалоговые окна для ввода пользователем значений этих пере менных и введём их в проект в качест ве локальных переменных. Текст кода соответствующей части сценария при ведён в листинге 2. Каждая перемен ная вводится в отдельном окне, вызы ваемомфункцией InputBox . Последние три аргумента данной функции, зада ющие выводимое в текстовом окне значение по умолчанию и положение самого окна на экране, являются не обязательными и могут быть опуще ны. Пример такого диалогового окна показан на рисунке 5. Заметим, что для корректного отображения русско язычных символов автору пришлось сменить исходную кодировку файла сценария на ANSI, а корректный ввод дробных чисел удалось обеспечить благодаря смене в ОС Windows 7 фор мата языка и региональных стандар тов на английский. Далее создадим отрезок прямоуголь ного волновода длиной Lfull, зададим плоскость H симметрии и множитель импеданса, установим волноводные порты (с заданными интегральными линиями) со стороны каждого из двух торцов, в цикле For...Next создадим не обходимое число диафрагм с заданны ми параметрами, а затем «вырежем» из отрезка волновода эти диафрагмы по средством булевой операции вычита ния (см. листинг 3). Отметим, что для команды создания прямоугольного па раллелепипеда CreateBox требуется за давать два массива аргументов: первый содержит параметры геометрии, а вто рой задаёт такие атрибуты создавае мого элемента, как название, цвет, прозрачность, материал и др. Для при мера в листинге 3 также показано ис пользование команды ChangeProperty для изменения значения прозрачнос ти созданного отрезка волновода. Создаваемая таким сценарием мо дель фильтра является полностью па раметризированной, что позволяет при необходимости проводить её оп тимизацию. В заключительной части кода сцена рия добавим в проект вывод результа тов расчёта модулей коэффициентов передачи S 21 и отражения S 11 в лога рифмическом масштабе, сохраним сам проект, проведём расчёт создан ной модели ППФ, а по его окончании выведемна экран соответствующее со общение. Текст данной части сцена рия приведён в листинге 4. Р АСЧЕТ ФИЛЬТРА В ПРОГРАММЕ HFSS Полученные в программе Microwave Office параметры геометрии ППФ бы ли использованы при создании моде ли фильтра сценарием, написанным в HFSS. Построенная сценарием модель изображена на рисунке 6. Частотные характеристики рассчитанной струк турыфильтра представлены на рисун ке 7, где для наглядности приведены также аналогичные зависимости, по лученные в Microwave Office. Данные графики очень хорошо согласуются друг с другом, следовательно, исполь зованные при моделировании в Mic rowave Office волноводные компонен тыпозволяют получать адекватные ре зультаты. На рисунке 8 отображено мгновен ное распределение модуля электричес кого поля в полной моделифильтра на центральной частоте ПП и на границе ПЗ при подаче мощности на один из входов. Данная визуализация иллюст рирует процесс распространения и за тухания волны в фильтре. З АКЛЮЧЕНИЕ В статье рассмотрена методика про ектирования волноводного ППФ про извольного порядка в САПР Ansoft HFSS, включающая в себя проведение предварительных расчётов в програм меMicrowave Office. Создание трёхмер ной модели фильтра осуществлено посредством сценария, написанного на языке VBScript. Синтаксис конкрет ных команд языка сценариев можно изучить, используя возможность HFSS самостоятельно генерировать кодфай ла сценария. Результаты расчёта волноводного ППФ на индуктивных диафрагмах, проведённые в обеих программах, хо рошо согласуются друг с другом. Это позволяет рекомендовать пакет Mic rowave Office для проведения предва рительной оптимизациифильтров по добной топологии, а пакет HFSS – для окончательных расчётов с учётом осо бенностей конкретного конструктив ного исполнения, например, техноло гического скругления краёв резонато ров при фрезеровании. Л ИТЕРАТУРА 1. ПластиковА. Автоматизацияпроцессапро ектирования антенн и устройств СВЧ в со временныхпрограммныхкомплексахэлек тродинамическогомоделирования.Часть3. Полосно пропускающий СВЧ фильтр на сосредоточенных элементах. Современная электроника. 2012.№6. С. 54–59. 2. Uslu M.A., Sevgi L. A MATLAB Based Filter De sign Program: From Lumped Elements to Microstrip Lines. IEEE AP Magazine. 2011. Vol. 53. № 1. P. 213 224. 3. Prigent G., Raveu N., Pigaglio O., Baudrand H. Design of Waveguide Bandpass Filter in the X frequency Band. Microwave J. 2008. № 1. 4. http://notepad plus plus.org . 61 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2012 –50 –40 –30 –20 –10 0 Модуль S-параметров, дБ 13 Частота, ГГц 12 10 11 9 S 11 , MWO S 21 , MWO 8 7 S 11 , HFSS S 21 , HFSS Рис. 7. Сопоставление частотных характеристик, полученных в HFSS и Microwave Office Рис. 8. Распределение модуля электрического поля внутри фильтра в ПП на частоте 10 ГГц (слева) и ПЗ на частоте 12 ГГц (справа) ' СТА - ПРЕСС