微波/射频滤波器和组件仿真
高谐振结构的高效仿真
射频滤波器和组件
CST Studio Suite 技术提供一系列可用于微波和射频 (RF) 滤波器及组件仿真的电磁求解器。
时域中的射频组件仿真
时域求解器是面向宽频带行波组件(如传输线和转换)以及高通/低通滤波器的理想解决方案。
射频滤波器设计
对于高谐振结构(如带通滤波器和同向双工器),频域求解器在仿真准确性与速度方面提供了巨大优势。此外,它还采用移动网格等独特技术,这对于缓解离散化变化生成的数值噪声非常重要。它还提供一种非常快速的模型降阶方法,即使在计算宽频带结果时也是如此。
波导端口可用于激发任何类型的传输线并强制执行特定模态分布。它们还可以用作分析任意传导形状横向模式的有用工具。
使用 System Assembly & Modeling (SAM) 可以简化具有不同组件或复杂构建块(如多路复用器)的设备的建模和分析。SAM 可以快速装配以及分析/优化更大型系统中的单独零部件,例如天线的馈电网络。为此,Fest3D 为波导结构仿真提供专用且高效的求解器技术。
无源射频组件设计
- 滤波器仿真
- 波导组件仿真
- 大功率组件仿真
滤波器仿真
在地面和空间应用中,通信网络对频谱使用的要求越来越严苛。为了满足严格的频谱需求,滤波器有了用武之地。此类设备的设计和分析可能具有挑战性,而仿真在开发流程中发挥了重要作用。CST Studio Suite 可为不同的实施提供一系列解决方案。
FD3D - 滤波器设计工具
Filter Designer 3D 是通用带通滤波器和同向双工器综合工具。它使用完善的耦合矩阵综合,并通过从 S 参数中提取可靠的滤波器参数来提供调谐辅助。该技术还内置在滤波器模型的专用优化器中,无需执行繁琐的空间映射或端口调谐例程即可实现快速收敛。它甚至可以在工作台上使用,其中,可以借助对测量值执行的实时耦合矩阵提取来调整硬件。
一系列选项可用于将滤波器规范和综合转变成完全参数化的 3D 模型。Filter Designer 3D 可以提供使用组件库的通用方法。用户可以选择不同的可用构建块,也可以根据其技术要求对其进行完全自定义。块会根据综合拓扑自动装配,以生成包含优化设置的完全参数化模型。针对基于波导的特定低通、宽带或双模滤波器,Fest3D 可提供设计向导。
波导滤波器和组件仿真
Fest3D 可快速分析波导技术中的不同组件,这对于优化例程或复杂的分治法工作流程至关重要。它还提供双模圆腔到纹波波导滤波器的模型综合。这些项目还可以在 CST Studio Suite 的原理图环境中进行连接,以便与其他求解器技术建立协同仿真,例如使用喇叭天线级联的波导馈电网络。
循环器仿真
循环器组件通常还需要涉及铁氧体材料的耦合仿真。需要一个静态场来偏置铁氧体,以建立非互易性,这也是循环器高频操作所必需的。这可以在同一环境中使用耦合工作流程中的单个模型无缝实现。
大功率组件仿真
大功率微波组件通常需要分析多物理场现象,才能了解其功率承载能力。设备中始终存在一些传导损耗,这会产生热能。温度变化会导致结构变形,最终可能会影响电磁性能。在耦合的工作流程中,我们仅使用设备的单个模型即可分析这三个物理域。
射频击穿分析
射频击穿是另一种可能会损坏设备的现象。高强度振荡场可能会使设备内的气体电离化,从而导致电晕放电;或者在没有气体和存在自由电子的情况下,可能发生电晕放电。Spark3D 提供用于计算这些物理域的先进技术,并且与可靠的测量数据相比,展现出了高度准确性。
重要的是在开发流程的早期阶段考虑所有这些因素,以避免复杂或关键组件出现意外故障。
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关于射频滤波器设计的常见问题答疑
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