Microwave filter design by synthesis and optimization

Swanson, Daniel G.; Macchiarella, Giuseppe

doi:10.1109/mmw.2007.335529

Cited by 136 publications

(81 citation statements)

References 39 publications

(40 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Several methods have been proposed to address the design of distributed filters [1,2]. General design techniques yield relatively good initial designs [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Scalable macromodelling methodology for the efficient design of microwave filters

Caenepeel

Chemmangat

Ferranti

et al. 2016

IET Microwaves, Antennas & Propagation

View full text Add to dashboard Cite

The complexity of the design of state-of-the art microwave filters increases steadily over the years. General design techniques available in literature yield relatively good initial designs, but electromagnetic (EM) optimization is often needed to meet the desired specifications. Although interesting optimization strategies exist, they depend on computationally expensive EM simulations. This makes the optimization process time consuming. Moreover, brute force optimization does not provide physical insights in the design and it is only applicable to one set of specifications. If the specifications change, the design and optimization process must be redone. We propose to use a scalable macromodel-based design approach to overcome this. Scalable macromodels can be generated in an efficient and automated way.So far the inclusion of scalable macromodels in the design cycle of microwave filters 1 has not been studied and discussed. In this paper, we show that scalable macromodels can be included in the design cycle of microwave filters and re-used in multiple design scenarios at a low computational cost. We give guidelines to properly generate and use scalable macromodels in a filter design context. We illustrate the approach on a stateof-the-art design example: a microstrip dual-band bandpass filter with closely spaced pass bands and a complex geometrical structure. The results confirm that scalable macromodels are proper design tools and an efficient and accurate alternative to a computationally expensive EM simulator-based design flow.

show abstract

“…Several methods have been proposed to address the design of distributed filters [1,2]. General design techniques yield relatively good initial designs [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Scalable macromodelling methodology for the efficient design of microwave filters

Caenepeel

Chemmangat

Ferranti

et al. 2016

IET Microwaves, Antennas & Propagation

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Space mapping (SM) [6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17], tuning procedures [18][19][20][21][22], as well as various response correction methods [23,24] are examples of very efficient approaches of this kind used in microwave engineering.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reliable Simulation-Driven Design Optimization of Microwave Structures Using Manifold Mapping

Koziel¹,

Ciaurri²

2010

PIER B

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-A computationally efficient surrogate-based framework for reliable simulation-driven design optimization of microwave structures is described. The key component of our algorithm is manifold mapping, a response correction technique that aligns the coarse model (computationally cheap representation of the structure under consideration) with the accurate but CPU-intensive (fine) model of the optimized device. The parameters of the manifold mapping surrogate are explicitly calculated based on the fine model data accumulated during the optimization process. Also, manifold mapping does not use any extractable parameters, which makes it easy to implement. Robustness and excellent convergence properties of the proposed algorithm are demonstrated through the design of several microwave devices including microstrip filters and a planar antenna.

show abstract

“…Поскольку само устройство характеризуется большим количеством геометрических параметров, исследовать зависи-мость характеристик от каждого из них, построив массу сечений многомерного пространства, не представляется возможным. Поэтому использу-ются алгоритмы многомерной оптимизации [6,7], варьируемыми параметрами которых являются размеры конструкции, а именно ширина и высота щелей диафрагм, их смещения по вертикали и горизонтали, а также расстояние между компле-ментарными диафрагмами. В каждом конкретном примере ожидаемым результатом является обес-печение заданного угла поворота плоскости по-ляризации при минимальном коэффициенте Исследованная ячейка была реализована на диафрагмах толщиной 0,05 мм, установленных в волноводе квадратного сечения 2323 мм.…”

unclassified

Compact polarization rotators based on the diaphragms with rectangular apertures

Кulik¹,

Mospan²,

Perov³

et al. 2015

RADIOFIZ. ELEKTRON.

View full text Add to dashboard Cite

КОМПАКТНЫЕ ВРАЩАТЕЛИ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ДИАФРАГМ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ЩЕЛЯМИКомпактность конструктивных элементов антенно-фидерных трактов является обязательным требованием, предъявляемым при разработке современных радиолокационных комплексов гражданского или военного назначения. В работе исследованы пре-дельные характеристики перспективных компактных вращателей плоскости поляризации электромагнитных волн, выполненных на основе структур, обладающих диэдральной симметрией. Диэдрально симметричные структуры образованы резонансными диа-фрагмами с прямоугольными щелями. Многопараметрическая оптимизация использована для достижения предельных характерис-тик устройств в различных частотных диапазонах. Определена область их применимости. Предложены конструкции, позволяющие вращать плоскость поляризации на углы 90 и 45, при приемлемых значениях коэффициентов отражения в заданной полосе частот. Эти конструкции расширяют элементную базу приемо-передающей аппаратуры, предназначенную для обеспечения заданного фазового разделения радиосигналов, их фазовой коррекции или поляризационной компенсации. Ил. 6. Табл. 1. Библиогр.: 9 назв.Ключевые слова: поляризатор, волновод, диафрагма, оптимизация.Выбор поляризации электромагнитных волн в приемо-передающей аппаратуре связи и радиолокации зависит от конкретной решаемой задачи, поскольку каждый тип поляризации обла-дает определенными достоинствами и недостатка-ми. Задачи реализации заданной поляризации радиосигналов успешно решают вращатели плос-кости поляризации. Кроме того, они могут обеспе-чивать требуемое фазовое разделение радио-сигналов, их фазовую коррекцию или поляризаци-онную компенсацию, а также преобразование типа поляризации [1][2]. При этом общим требованием, предъявляемым к элементам радиосистем, является обеспечение требуемых выходных характеристик при максимальной компактности самих устройств.Одним из удачных примеров реализации поляризатора волноводного типа является диэд-ральная ячейка, предложенная и исследованная в работах [3][4][5]. Конструкция диэдральной ячейки представлена на рис. 1. Простейшая ячейка пред-ставляет собой пару диафрагм (Iris0 и Iris1) с прямоугольными щелями, установленную в вол-новоде квадратного сечения. Каждая диафрагма обладает собственной вращательной симметрией, причем по отношению друг к другу диафрагмы являются комплементарными, то есть вторая по-лучается путем зеркального отражения первой и поворота ее на 90. В работе [5] была показана принципиальная возможность вращения плос-кости поляризации на 90 подобной ячейкой, выполненной на двухщелевых диафрагмах. При этом приемлемый коэффициент отражения обес-печивался в полосе частот шириной 7 %. Прин-ципиальная возможность вращения плоскости поляризации на произвольный угол ячейкой, вы-полненной на четырехщелевых диафрагмах (рис. 1), была показана в работах [3,4]. Вместе с тем, задача получения такими ячейками предельных характеристик требует до-полнительного исследования. Решению этой за-дачи посвящена данная работа. Поскольку само устройство характеризуется большим количеством ...

show abstract

Microwave filter design by synthesis and optimization

Cited by 136 publications

References 39 publications

Scalable macromodelling methodology for the efficient design of microwave filters

Scalable macromodelling methodology for the efficient design of microwave filters

Reliable Simulation-Driven Design Optimization of Microwave Structures Using Manifold Mapping

Compact polarization rotators based on the diaphragms with rectangular apertures

Contact Info

Product

Resources

About