锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

LTCC带通滤波器设计

时间:2020-09-07 15:35:04 其他

由于集成滤波器技术和电磁模拟软体的进步,如今的滤波器设计相对简单和快速。 如果我们了解了每种谐振腔结构和耦合模式的优缺点,然后通过一些设计技巧,我们就可以非常灵活地设计各种类型的滤波器。

由于这些原因,决定把几个一起解决了约2.4G 200MHz的无线频段使用的LTCC滤波器的问题。我是在LTCC是不是有很多的经验,只能根据我的过滤器的基本理论的理解,LTCC技术,理想的设计仿真LTCC滤波器的特性相结合,也有不合理的欢迎探讨。

细心的朋友我们可以通过看到这几篇关于各型带通滤波器的文章内容就只有一个重要步骤。

ADS或Excel计算系数组延迟需要为每个耦合

输入群时延判断一个输入进行耦合尺寸及谐振器尺寸

双腔群延迟阶段的耦合系数

整个电磁仿真,曲线拟合优化方向被确定,所述过滤器的最终设计。

1. ?2.4G BW=200MHz 4阶LTCC滤波器设计

同嘉兴佳丽电子的师兄以及探讨我们知道中国国内经济研究所通常用的LTCC材料为dupon951(介电常数7.8),ferro A6M(介电常数5.9)。但成本具有很高,一般都是民营企业公司会采用通过自有粉料。这篇论文文章主要采用基于嘉兴佳丽电子介电常数为10的自有粉料进行教学设计。

1)计算各耦合相关系数我们需要的群时延

用ADS或EXCEL小工具计算滤波器所需的耦合系数组的时延特性(反馈链路故障,此处重复)如图1所示。

Something Something Something: https://pan.baidu.com/s/1vlkv3cqvpqapsp376kbn0g

图1 滤波器进行设计的理想参数分析计算

2)谐振器和输入输出耦合的大小被确定

如果想给出一个稍微准确的初值可通过传输线理论研究大概可以估计初始尺寸,这里我们通过学生直接影响建模仿真技术获取谐振器尺寸及输入信号输出耦合。在sonnet中建立图 2所示的模型,该模型用多层交错平板实现电容,用多层绕线实现电感,通过在电感上的抽头实现信息输入耦合。模型中结构作为初始参数需要根据不同工艺发展条件和经验对于任意给定。

图2? LTCC谐振器模型

通过一次建模,仿真发现频率偏低,这时需要根据经验缩小电感或电容将频率调高至合适的位置。经过几次迭代或者扫描可以比较容易设计出准确的谐振器尺寸和抽头位置。

该设计的最终迭代和图2中所示的抽头谐振器结构的位置之后,迭代过程可以精确地确定谐振频率,并通过输入延迟量耦合,其余是经验的理论基础或调节的结构有针对性的。

图 3 准确的谐振器、抽头结构设计以及进行仿真分析结果

3)级间耦合尺寸设计

复制谐振器1,摆放至相应的位置,由于是集总的LC谐振器,级间耦合分析可以同时通过一个电感或电容数据进行系统耦合。这里我们通过电容行为进行发展耦合,建立图 4所示的电容耦合双谐振器模型,通过社会经验大概就是调整至所需要的双谐振器群时延值。

图4双谐振器群时延的模拟

4)整体模型初步仿真

由于要设计4阶滤波器,这里我们进行双谐振器仿真后便可通过信息对称画出一个完整的滤波器模型,对称后加上23谐振器的电容耦合(在没有出现交叉耦合情况下,级间耦合顺序减小,又关于中间级对称),模型数据见图 5所示,初步建立仿真见图 5所示。可以自己看见学生初步仿真研究结果影响并不需要理想,需要对滤波器技术进行管理优化企业调整。

图5总体模型和第一次仿真结果

优化过滤器5)提取号码

在第6期《参数提取法进行设计带通滤波器》设计带通滤波器中对参数信息提取的应用有详细的介绍,但第6期的文章中未考虑一个接头的相位数据加载(phase load),关于不同相位控制加载可参考文献文章《An Analytical Approach to Computer-Aided Diagnosis and Tuning of Lossy Microwave Coupled Resonator Filters》,提取技术参数时具有中国一定的局限性,去除以及相位可以加载方式也是我们这一篇特别需要说明的地方。

核心加载阶段是以允许移除所述制品在用模拟或测量滤波器频带耦合矩阵模型的回声S2P文件传输相位和群延迟等于所述加载阶段的外远端被确定。

在ADS中建立图 6所示的参数信息提取数据模型,通过一个调谐控件,将耦合关系矩阵分析模型和S2P的结果就是曲线我们尽量重合,给出科学合理的初值。通过调谐控件让耦合系数矩阵响应和S2P文件在1.5G到2G的回波时延和传输系统相位相等(或相位相差90度,根据S11和S33实部虚部的重合度判断取90度还是0度)调谐完成后结果影响见图 7所示。通过ADS优化控件技术进行发展耦合矩阵特征提取,曲线拟合的对比研究结果显示见图 8所示,可以及时发现学习曲线拟合的重合度非常好。这时学生通过将提取出的耦合矩阵和理想耦合矩阵方法相比较便可直接得到提高滤波器设计模型的调整工作方向。

图6ADS模型进行参数提取

图7移相负载示意图

图8是曲线拟合负载的相位比较结果后去除

经过我们一次进行提取,提取研究结果见表格 1,可以通过发现谐振器2和谐振器3频率均偏低,同时23间耦合偏小。先减小2、3谐振器的电感(电容耦合,更改一个电容比较容易导致引起企业耦合方式改变),使这两个谐振器频率不断升高。

过第二电感器提取被减小之后,参见表2的结果,发现过度调整。第一调整再次采取电感调整的中间值。在图9中的调整中所示的结果,总的结果可在滤波器收敛可以发现,持续多个参数提取和优化我们可以得到所希望的响应曲线,在此描述也不为过,自我感觉。

表格 1 第一次提取结果

表格 2 第二次提取结果

图9第二次调整的结果

表格 3 第三次提取结果

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!

相关文章