合路器设计

合路器设计新锐科技技术部设计新联通使用DCSPHSWLan合路器　　-90@Wlan　　-90@DCS-50@DCSBSRx-90@Wlan-90@PHS-85@DCSBSTx-75@PHS隔离=-0.8dBm=-1.5dBm=-1.5dBm插损=1.3=1.3=1.3驻波250024001920190018501745性能WlanPHSDCS　性能指标：设计目标：合路器设计新锐科技技术部腔体数量确定：使用FilterSolutionsV10进行滤波器节数确定，找到符合性能要求的节数DCS10节PHS5节Wlan5节考虑可以使用交叉耦合改善隔离隔离指标设计余量不用太大，实际达到这个指标如果使用交叉耦合在DCS频段8节就可以达到要求，但是因为增加调试难度和IM3影响决定最多使用1处交叉耦合合路器设计新锐科技技术部腔体尺寸确定：考虑使用一种谐振柱尺寸兼顾3个频段经过调整使用24X24X25腔体，使用直径8X20谐振柱。使用M4的耦合和频率的调谐螺钉通过参数扫描，频率覆盖3个频段，并且销钉余量充足，因为抽头会抬高谐振频率，致使输入输出销钉需要调整较深，所以低频段销钉必须有继续向下调整的余量。合路器设计新锐科技技术部耦合系数确定：耦合系数使用查表法得到，因为即使加入交叉耦合耦合系数在Chebychev基础上改变不大，所以直接使用Chebychev耦合系数进行设计，当然也可以通过建模优化的到耦合系数再进行设计，因为设计任务时间短，没有这么作兼顾高低频使用相同的腔体间隔，和较大的窗口尺寸（使用R5铣刀加工不用换刀，即开窗最小10mm，最大24mm）对最大和最小的耦合系数仿真决定使用28mm腔体间隔，耦合销钉调整到中间可以涵盖所有耦合系数。确定基本尺寸时，可以不考虑频率的影响，通过仿真发现，耦合系数随着频率的基本不变化。　　　　　2116.516.521WLAN　　　　　10101010PHS242018181818182024DCSK910K89K78K67K46K45K34K23K12　开窗宽度：仿真方法见我以前的资料合路器设计新锐科技技术部合路器布局设计：考虑PHS和DCS容易因为盖板不紧引起隔离度降低，把它们没有相邻安排，考虑接头太近安装不易，所以Wlan和PHS接头位置没有在腔体中间合路器设计新锐科技技术部抽头位置确定：使用反射延时方法确定抽头位置（仿真请使用hfssV11进行，因为我发现使用延时方法确定抽头位置v10不准确，使用PLM负载方法v10准确v11不准）仿真的时候要调整谐振中心频率和设计中心频率基本相等，Q和频率有关。合路器设计新锐科技技术部1.501.601.701.801.902.00Freq[GHz]0.002.004.006.008.0010.0012.0014.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1Qum6CurveInfoQuSetup1:Sweep1NameXYm61.775012.72261.501.601.701.801.902.00Freq[GHz]0.002.004.006.008.0010.0012.0014.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1Qum6CurveInfoQuSetup1:Sweep1NameXYm61.775012.72262.302.402.502.602.702.80Freq[GHz]0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1XYPlot1CurveInfoQuSetup1:Sweep11.501.601.701.801.902.00Freq[GHz]0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1Qum6CurveInfoQuSetup1:Sweep1NameXYm61.908058.08221.501.601.701.801.902.00Freq[GHz]0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1Qum6CurveInfoQuSetup1:Sweep1NameXYm61.908058.0822非公共端QQQQDCS抽头高度6.5Wlan抽头高度4PHS抽头高度1.6合路器设计新锐科技技术部公共端QQQQ公共端不能使用参数扫描方法确定Q，使用优化太慢，可以根据规律，抽头位置越靠上延迟越小，Q也越小的原则进行调整我感觉也不是很困难，如果使用自动优化，因为谐振频率会变化，所以我不知道怎样设置优化目标。合路器设计新锐科技技术部公共端QQQQ仿真结果1.601.802.002.202.402.60Freq[GHz]0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.00Qu[Hz]AnsoftCorporationHFSSDesign1XYPlot1m4m5m1NameXYm12.452015.8352m41.929059.1773m51.770014.2874CurveInfoQuSetup1:SwDCS15PHS6Wlan4.5合路器设计新锐科技技术部现在合路器的所有设计参数已经全部确定，其实在仿真抽头前就可以出图进行机加工了节省时间。不进行综合仿真是因为仿真太慢，需要调整的参数太多，比起来还没有直接调整来的快。合路器设计新锐科技技术部合路器调试1.计算延时列表，帮助调试　　　　　　　　　　　　　13.42977Qe　　　　　　　　　　42.40　　0.056297K910　　　　　　　　　　46.72　　0.037819K89　　　　　　　　　　38.08　　0.034467K78　　　　　　　　　　37.55　　0.033413K67　　　16.89653Qe　　　57.95855Qe28.52　　0.033148K5617.92　　0.045104K4578.87　　0.013149K4526.51　　0.033413K4515.12　　0.031255K3466.52　　0.009112K3418.34　　0.034467K3413.53　　0.031255K2359.55　　0.009112K2315.30　　0.037819K237.56　　0.045104K1233.26　　0.013149K128.32　　0.056297K124.3944.516.89653Qe19.321.66(5.5)57.95855Qe4.766.515(14.5)13.42977Qeoutinoutinoutindelay抽头耦合参数delay抽头耦合参数delay抽头耦合参数11011024502500240025201910192019001101051797.518501745设计带宽带宽中心频率结束频率起始频率设计带宽带宽中心频率结束频率起始频率设计带宽带宽中心频率结束频率起始频率根据Qe和K与反射延时关系制作Exce表格，但让也可以计算处延时，我是用Excel输入公式计算的合路器设计新锐科技技术部合路器调试----抽头位置调整装配合路器，按照仿真尺寸进行抽头位置焊接，装配。盖板螺钉不用全部装上，只用把有抽头的几个腔体盖板螺钉装上即可，螺钉千万装紧。网络分析仪置于GroupDelay，进行测试。Marker于每频段中心频率。网络分析仪校准要选择相应的calkit并且不允许使用转接头校准完再卸掉转接头方法校准使用。校准完毕后圆图上面的开路点越集中越好。测试每中心频率的延时，调整频率销钉，从低频开始让谐振点正确，读出延时，比对目标延时，如有偏差进行进行抽头位置调整。每一次的延时进行记录几次对比知道找到最好的抽头位置。因为延时和抽头线的形状有关，所以每次尽量让抽头线形状保持一致。　　　　　　Delay　　　　　　高度2450WLAN　　　　　　Delay　　　　　　高度1910PHS　　　　　　Delay　　　　　　高度1797.5DCSOUTINOUTINOUTIN　中心频率频段321　　　下表是我使用的记录延时的表格，调试时打印一张。合路器设计新锐科技技术部合路器调试----整体调试抽头位置调整好之后即可进行整体调试调试前确定盖板上所有的螺钉都已经拧紧，谐振柱固定螺钉都已经拧紧。否则调试将会是噩梦。按照延时进行调整先从低频开始然后phswlan。延时从非公共端开始，把第一个频率销钉和第一个耦合销钉旋入，调整第一耦合销钉于1/2腔深，调整第一频率销钉让谐振于中心频率。旋入第二耦合销钉1/2腔深和第二频率销钉，调整第二频率销钉让出现图1波形，调整第二谐振销钉让图形对称于中心频率然后调整耦合销钉让中心延时为目标延时之间会有频率偏移，及时纠正。关键波形一定要关于中心频率尽可能对称，调整可以追溯前一个频率销钉即可不可追溯前一个耦合销钉。依次出现如右图波形。调整到中间后可以从另一端进行从头调。中间会有一个没法调，可以不调整，置网络分析仪为传输状态测试s21，让波行最好即可。公共端要让3个频段都处于谐振状态开始从低频开始调。图1111合路器设计新锐科技技术部合路器调试----整体调试延时调整完毕后接上网络分析仪的另一个端口，进行传输调整。1通道为驻波，2通道为传输。驻波估计基本到2.5一下了。调整频率销钉，让传输波形关于中心频率对称。尽可能的对称。调整耦合销钉让波形光滑。记住先进行频率调整，只有频率不偏移，调整才有意义。反复调整知道达到要求。合路器设计新锐科技技术部合路器调试----性能优化在调整完毕后发现隔离不理想，DCS达不到设计目标，相差不足10dB。考虑加入交叉耦合，因为对称交叉耦合容易实现决定加入对称交叉耦合。在箭头位置铣下7mm宽5的槽。使用5d电缆做交叉耦合镇子入下图形状。介质正好卡在开槽中，使用胶水固定。经过几次调整，让零点落在1900频点上确定交叉镇子长度为18mm5d芯线5d介质合路器设计新锐科技技术部最终测试