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Simulation HFSS de filtres. Professeurs responsables:. MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles. VERDEYME Serge BAILLARGEAT Dominique. Novembre 2005 – Mai 2006 Projet ELT2. Intérêt du projet. Cavité Fonction de filtrage. Filtre: Fréquence de résonance
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Simulation HFSS de filtres Professeurs responsables: MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles VERDEYME Serge BAILLARGEAT Dominique Novembre 2005 – Mai 2006 Projet ELT2
Intérêt du projet Cavité Fonction de filtrage • Filtre: • Fréquence de résonance • Pertes • Facteur de qualité
f02 f01 l1 l2 b1 b2 a1 a2 Intérêt du projet f01 > f02
Intérêt du projet 1 mm 1.45 mm 1.45 mm f0=17 GHz
Plan de la soutenance • Logiciel de simulation HFSS • Facteur de qualité à vide d’une cavité • Optimisation de la cavité • Conclusion
Logiciel de simulation HFSS High Frequency Structure Simulator • HFSS permet de: • Analyser le comportement électromagnétique d’une structure • Réaliser des interprétations post-traitement 1- Dessin de la structure • 2- Types de solution: • Driven Modal • Driven Terminal • Eigenmode
Logiciel de simulation HFSS • 3- Types d’excitation: • Wave port • Lumped port • Incident wave • Voltage • Current • Magnetic bias • 4-Choix de l’analyse • Solution Setup • Solution Frequency • Sweep • Sweep Type: Discrete • Start • Stop • Step Size
Logiciel de simulation HFSS 5- Post-traitement Paramètres S Visualisation des champs Abaque de Smith
Facteur de qualité à vide d’une cavité Facteur de qualité à vide Facteur de qualité extérieur Facteur de qualité en charge
Facteur de qualité à vide d’une cavité Utilisation de différents couplages pour un Q0 donné |S21| pour différents Q0 et un Qe fixe Il est judicieux d’augmenter le facteur de qualité à vide et pas celui en charge
Facteur de qualitéà vide d’une cavité Trois méthodes de mesure du facteur de qualité à vide: • Utilisation d’un couplage faible • Etude de la cavité sans pertes • Utilisation de l’abaque de Smith Les résultats des 3 méthodes coïncident
Facteur de qualitéà vide d’une cavité Mesure par utilisation d’un couplage faible Q0 = 167
Facteur de qualitéà vide d’une cavité Mesure par étude de la cavité sans pertes Q0 = 163
Facteur de qualitéà vide d’une cavité Mesure par utilisation de l’abaque de Smith Q0 = 162
Optimisation de la cavité Effets de la hauteur du plot Effets du rayon de la couronne
Optimisation de la cavité Lieu de Hi et Ro pour f0=17 GHz Variations de Q0 en fonction de dimensions du plot
Optimisation de la cavité Apparition des modes parasites 2 modes très proches: Filtre inutile! Zones d'apparition des modes parasites |S21| pour Hi=450 µm et Ro=278 µm |S21| pour Hi=450 µm et Ro=280 µm
Optimisation de la cavité Augmentation effet capacitif Augmentation effet inductif Diminution importante de la fréquence de résonance f0 = 4,1 GHz
Ce projet nous à permis de: Nous familiariser avec le logiciel HFSS Renforcer nos connaissances sur les cavités résonantes Mieux comprendre les différences entre les facteurs de qualité à vide et en charge Utiliser différentes méthodes de mesure du facteur de qualité à vide Comprendre l’effet d’un plot capacitif dans une cavité Il existe aussi des possibilités de jouer sur: La topologie du plot Le nombre de plots Les matériaux utilisés Les paramètres de l’excitation Conclusion
Merci pour votre attention MEGHDADI Hamid POUX Jean-Charles