In diesem Beispiel wird ein Bandpassfilter mit breiter Bandbreite mit XFdtd simuliert. Die Filtergeometrie besteht aus einem substratintegrierten Wellenleiter (SIW) mit geätzten komplementären geteilten Ringresonatoren (CSRRS). Die simulierten S-Parameter werden mit gemessenen Ergebnissen verglichen. Das Filterdesign und die gemessenen Daten sind aus [1] entnommen.
Der SIW-Teil des Filters besteht aus einem RT/Duroid 5880-Substrat, das zwischen zwei Kupferplatten eingebettet ist. Metallische Durchgangsreihen befinden sich entlang der oberen und unteren Kante der oberen Platte und bilden eine Wellenleiterstruktur. Aus der oberen Platte sind drei CSSR-Strukturen herausgeätzt, die so dimensioniert sind, dass ein Sperrband von 9,5 GHz bis 11 GHz entsteht. Die Mikrostreifen sind mit dem SIW-Übergang durch einen planaren Konus verbunden. Die Geometrie ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1: CAD-Geometrie des SIW-Filters
Die Simulation nutzte die XStream-Technologie von Remcom und wurde mit einem NVidia Quadro 600 in 32 Minuten durchgeführt. Es wurden planare transiente Felder und drei Einzelfrequenzfelder erfasst, die die Leistung des Filters zeigen. Die simulierten S-Parameter stimmen gut mit den gemessenen Ergebnissen überein, die in Abbildung 2 dargestellt sind. Die Abbildungen 3-5 zeigen die Größen der elektrischen Einzelfrequenzfelder im Inneren des Hohlleiters bei 4 GHz, 8 GHz bzw. 10 GHz.
Abbildung 2: Simulierte und gemessene S-Parameter.
Abbildung 3: Größe des elektrischen Feldes im Filter bei 4 GHz.
Abbildung 4: Größe des elektrischen Feldes im Filter bei 8 GHz.
Abbildung 5: Größe des elektrischen Feldes im Filter bei 10 GHz.
Referenzen
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X.-C. Zhang, Z.-Y. Yu und J. Xu, "Novel Band-Pass Substrate Integrated Waveguide (SIW) Filter Based on Complementary Split Ring Resonators (CSRRS)," Progress In Electromagnetics Research, PIER 72, 2007, pp. 39-46.
