射频/微波滤波器设计的两种新方案

需要具有过滤器设计技能的工程师。5G的发展推动了在越来越多的产品和设备上对更新频段和新拓扑的更多滤波器设计的需求，从而需要更多的工程师来培养滤波器设计技能。然而，高性能微波和毫米波滤波器设计传统上需要经验丰富的专业工程师。由于射频(RF)滤波器的高Q特性和灵敏度，设计和调谐过程可能是繁琐的。这足以迫使一些工程师走捷径，牺牲设计性能来满足进度要求，这也可能导致原型和测试阶段的设计失败。

为了帮助满足滤波器设计中的这些需求，Ansys推出了两种用于RF/微波滤波器设计和分析的新工具。两者都可以为新过滤器的开发节省数周的设计和测试时间。这些工具可以让经验不足的工程师成为成功的过滤器设计师。结合Ansys多物理场分析，确保首次通过成功。

使用Nuhertz FilterSolutions设计更快的滤波器

第一个新工具是Ansys Nuhertz FilterSolutions，大大加快了集总元件(表面贴装)和平面滤波器的设计速度。各种标准设计和供应商组件库可用于集总元件设计，以便即时预测电路性能。

对于平面滤波器，Nuhertz FilterSolutions提供了与所选滤波器类型相关的几何形状列表，并在用户选择每个滤波器时立即预测滤波器响应。生成平面几何图形，并自动预测滤波器的总体尺寸。纳赫兹频率响应预测是建立在从滤波器组件的有限元解中导出的模型上的。只需单击一个按钮，就可以将完整的过滤器几何形状导出到Ansys基于用于高保真预测和优化滤波器性能。

最后，Nuhertz FilterSolutions还包括用于有源、开关电容和数字滤波器的合成工具。活动过滤器的网络列表可以以SPICE格式导出。数字滤波器合成模块可以导出生成的滤波器的c代码。

SynMatrix优化设置它与众不同

第二个工具是由Ansys合作公司SynMatrix。SynMatrix解决方案提供任意拓扑滤波器的合成、分析和优化。它是一个很好的工具，为腔，波导和陶瓷滤波器。该工具支持合成双工/三工器以及多带滤波器。

它包括灵敏度，功率处理，色散和耦合矩阵计算从一个给定的试金石文件(.s2p)。试金石文件可以来自网络分析仪或Ansys HFSS。优化功能是真正使SynMatrix与众不同的地方。它与HFSS接口，采用一个粗略调整的滤波器模型，并调整物理参数，直到模型得到适当的调整。它还与网络分析仪接口，以指导工作台上的滤波器调优。完全调谐滤波器模型在精确预测调谐范围、功率处理和灵敏度方面的效用再怎么强调也不为过。拥有一个准确和完整的3D模型可以节省昂贵的原型制作和设计周期后期的返工。

互补滤波器设计工具

一个常见的问题是哪个解决方案更好。事实上，Nuhertz和SynMatrix工具是互补的。Nuhertz FilterSolutions推荐用于刨床和表面安装(集总元件)滤波器设计。SynMatrix工具更适合于空腔滤波器设计和需要灵活滤波器拓扑的地方。此外，SynMatrix可以扩展通过Nuhertz合成的平面分布式滤波器设计，以驱动这些滤波器设计的额外基于人工智能的优化。

SynMatrix自动调优显示错误级别和优化进度

与HFSS中其他独特的3D电磁仿真技术(如解析导数和自动自适应网格)一起，这两种滤波器解决方案使RF和微波滤波器的设计过程更加顺畅，可供更多工程师使用。

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