腔体滤波器的功率容量预测.ppt

腔体滤波器功率容量预测程晓辉2006.6.1谐振器是滤波器的基本组成单元，其储能 大小决定着滤波器功率容量滤波器中最大场强由以下几个方面决定：谐振器结构设计 输入的峰值功率负载的失配情况 滤波器带宽滤波器电路阶数 滤波器拓扑结构 tp: pulse length, p: pressureLeff= effective diffusion length (~ 2 x gap)f=483MHzp=760mmHg p=760mmHg*0.55E=32.9KV/m E=20.07KV/mm算例折算比: 0.372!腔体滤波器功率容量预测一般通过以下四 个过程：1） 利用电磁仿真软件CST/HFSS的本 征模解（eigenmode solver）的方式，计 算出腔体内部场的分布情况，在激励为W （nJ）的情况下，可得到腔体内部分布的 最大场强Emax（V/cm），计算比例参数 a＝Emax/sqrt(w)2） 从电路模型，解环路方程得到各个谐 振器回路的电压（电流），并计算各谐振 器回路的储能Wc (in nJ) ＝(1/2×LII*)=(1/2×CV V*)3） 计算滤波器内部分布的最大场强Emmax＝sqrt(Wc)*a4) 常温常压下空气的击穿电场为Ep＝2.9×1e4 V/cm计算常压下滤波器的所能承受的最大功 率Pmax＝（Ep/Emmax）**2滤波器功率容量预测实例1 在电磁仿真软件CST中作单腔场强分析并计算比例因子aa=Emax/sqrt(W)=3.24×1e6/sqrt（1e9）= 1022 建立等效的电路模型计算各谐振器回路的储能 滤波器输入功率为1W时。

由a1**2=1可得此时电流源的输入电流为： is＝sqrt（4×G1）Z 端口阻抗 Qe 滤波器的外部Q值Qu 单个谐振器无载Q值W0 滤波器中心角频率Zij 四分之一阻抗传输线的特性阻抗滤波器各谐振器储能各个谐振器的最大储能为：13.0232 23.9341 28.5252 24.2150 30.4547 23.3155 13.337951.7649 112.5292 115.7010 152.3076 59.7343 38.8830 13.3456各个谐振器通带中心频率处储能为：滤波器传输时延3 计算滤波器内部分布的最大场强中心频率处：Emmax＝sqrt(Wc)*a ＝562.8949 通带边缘处：Emmax＝sqrt(Wc)*a＝1258.8各腔储能之和约等于滤波器的传输时延4) 计算常压下滤波器的所能承受的最大 功率 中心频率处：Pmax＝（Ep/Emmax）**2＝2654.2 通带边缘处：Pmax＝（Ep/Emmax）**2＝530.7305谢谢大家欢迎提问。