Fest3D

微波滤波器设计软件

Fest3D 是一种软件工具,可以在波导和同轴型腔技术基础之上分析复杂的无源微波部件,与模式匹配方法相比可大大缩短计算时间并达到极高准确性。此套件提供了设计无源部件所需的全部功能,例如优化和公差分析。此外还可以使用 Fest3D 高级合成工具,通过用户规格来设计带通、双模和低通滤波器。

Fest3D 基于通过矩量法实现高效解算的积分方程技术。此外,还采用了边界积分谐振模式展开 (BI-RME) 方法来提取带任意截面的复杂波导模态图表。此类方法的成功结合可以确保高度准确性,并减少所需的计算资源(CPU 时间和内存)。

Fest3D 是 CST Studio Suite® 的一个可选部分,也可单独提供。

分析

Fest3D 分析方法基于波导接头的多模等效网络展示。整个电路中的每个元件均使用最佳可用方法进行解算,从而确保高效率和高准确性。在此基础之上,Fest3D 可以在极短时间内(几秒或几分钟)模拟复杂的无源设备,而通用软件(基于有限元或有限差等分割技术)则需要几个小时才能完成同样的计算。

除此之外,与传统的模式匹配技术不同,Fest3D 中采用的电磁算法可以将相对集合的问题减至最少,从而提供令人信服的结果。此外,采用的积分方程技术省去了频率依赖性计算部分,与标准模式匹配技术相比,可以大大缩短每个频率点的计算时间。对高准确度的要求造成需要大量电磁模式来分析部件,此时这一优势就变得更加明显。

可以使用 Fest3D 进行分析的一些部件包括:

  • 滤波器(梳型、指状组合型、对开式铁心型、双模型、带阻型等)
  • 多工器(同向双工器、OMUX 等)
  • 耦合器
  • 偏光器
  • OMT
设计

Fest3D 提供了通过用户规格自动设计多种部件类型的可能性。目前,用户可以合成双模滤波器、带通滤波器、低通滤波器和矩形锥。

在合成阶段中将执行全波仿真,以便将非传播波导模式的影响纳入考虑范围。凭借此技术以及每种情况下采用的特定算法,合成流程提供了相对于用户规格的极佳响应,并且无需执行后期优化。

除了特定部件的自动设计生成之外,Fest3D 还具有可细化部件几何参数的优化工具,以便获得最终需要的响应。该工具中包含几种优化算法(单工、Powell 和梯度)。可以通过图形用户界面实时监视优化进度,并且随时停止、重新配置和恢复。

通过使用 Fest3D,用户可以轻松执行最终设计的灵敏度分析。他们可以选择要修改哪些几何参数,并且单独设置每个参数的偏差。