三模并联耦合介质波导滤波器仿真实例

这里介绍一篇论文《Triple-Mode Ceramic Cavity Filters With Wide Spurious-Free Performance》，以及对其内容进行学习和HFSS仿真复现。

首先看一下文中的S参数结果。

按文中的指标先综合，利用EDF综合得出理想目标矩阵以及S参数曲线如下图。

接下来需要三维电磁仿真，按照文献的做法，画5个介质块，介电常数为43.8，尺寸为文献中给出的尺寸，第1块和第5块为17.261mm*18.042mm*4mm，第2块和第4块为16.868mm*18.042mm*4mm，第3块为17.097mm*18.042mm*16.657mm。然后绘制窗口耦合，分别为耦合环外径3mm，内径2.833mm，3个正方形窗口边长分别为5.966mm, 4.016mm, 4.445mm，再绘制端口耦合直径为2.15mm，深入长度为2.65mm，因为文献中没有给全尺寸，其余一些非关键尺寸可以临时按图中示意给一个初值，绘制图如下图，请注意模型是对称结构的。

最后设置端口后仿真，得到如下仿真结果。

导出S2P至EDF软件，并冻结曲线如图。

利用EDF两端口提取功能，提取曲线对应的耦合矩阵，并且可以观察对比与冻结曲线的拟合程度。可以看到冻结曲线完全被覆盖，得到的矩阵拟合度非常高，因此左侧矩阵便是当前模型仿真结果对应的矩阵。

打开EDF矩阵对比窗口，可以进行当前曲线矩阵与理想矩阵的对比，并通过差值来修改HFSS模型对应的参数，表中的颜色为失谐的程度显示。

经过十几次的修改，可以得到仿真结果如下图，此时与理想矩阵相差不大，并可以查看远端谐波。