Stub-Filter: Grobe Unterschiede zwischen Simulation/EM-Simulation

[Daniel R. (sparker)]

Hallo,

kann mir vielleicht jemand von den HF-Experten hier erklären, warum eine 
so große Diskrepanz zwischen den Simulationsergebnissen 
(ADS-Schematic-Simulation und ADS-EM-Simulation) eines 
Bandpass-Stub-Filters (Passband 3,5-5,5GHz) besteht? (FR-4 Substrat)

Aus der ADS-Momentum-Simulation erscheint das Ding ja vom Ergebnis her 
überhaupt nicht verwendbar zu sein bzw. scheint plötzlich ein 
BandSTOP-Filter zu sein?

[Isar58 (Gast)]

Servus,
es sieht für mich so aus, als wären die Stichleitungen an ihren Enden 
nicht mit Masse verbunden. Wenn das der Fall ist, hast du keinen 
Bandpass sondern einen Tiefpass gebaut. Weil das Filter aus 
kommensurablen Leitungsstücken besteht, ist sein Frequenzgang 
periodisch. D. h. wenn die Betriebswellenlänge ein ungeradzahliges 
Vielfaches von Lambda/4 beträgt, bekommst du ein Stoppband.

Warum die beiden Simulationen voneinander abweichen, kann ich dir 
mangels Eingabedaten nicht sagen.

Es ist zwar in dem Zusammenhang unwichtig, aber FR4 ist für 
Filterstrukturen in diesem Frequenzbereich völlig ungeeignet.
Gruß, Isar

[Daniel R. (sparker)]

Isar58 schrieb:
> Servus,
> es sieht für mich so aus, als wären die Stichleitungen an ihren Enden
> nicht mit Masse verbunden. Wenn das der Fall ist, hast du keinen
> Bandpass sondern einen Tiefpass gebaut. Weil das Filter aus
> kommensurablen Leitungsstücken besteht, ist sein Frequenzgang
> periodisch. D. h. wenn die Betriebswellenlänge ein ungeradzahliges
> Vielfaches von Lambda/4 beträgt, bekommst du ein Stoppband.

Ich habe die Stichleitungen mit Masse verbunden.
Zur Sicherheit habe ich auch ein Lambda/2-Stub-Bandpassfilter generiert, 
da sind die Enden offen, das Ergebnis schaut ähnlich aus.
Vielleicht funktioniert das mit dem Substrat einfach nicht in diesem 
Frequenzbereich.

Ich werde wohl auch beim Coupled-Line-Bandpass bleiben.

Danke!

VG, Daniel

[Stefan M. (derwisch)]

FR4 Substrat ist mit viel Wohlwollen noch gerade bis 2,4 GHz brauchbar.
Das Problem ist dabei eher, dass FR4 bei der Herstellung für hohe 
Frequenzen nicht definiert wird.
Nimm lieber was GHz taugliches, mit definierten Angaben im Datenblatt.

[Martin L. (Gast)]

Hallo,
Daniel R. schrieb:

> kann mir vielleicht jemand von den HF-Experten hier erklären, warum eine
> so große Diskrepanz zwischen den Simulationsergebnissen
> (ADS-Schematic-Simulation und ADS-EM-Simulation) eines
> Bandpass-Stub-Filters (Passband 3,5-5,5GHz) besteht? (FR-4 Substrat)

Schick mir mal bitte die Abmessungen bzw. die PDF des Schematic. Ich 
würde mir das mal ansehen.

> Aus der ADS-Momentum-Simulation erscheint das Ding ja vom Ergebnis her
> überhaupt nicht verwendbar zu sein bzw. scheint plötzlich ein
> BandSTOP-Filter zu sein?

Ich habe drei Hypothesen:

1. Die Simulation ist einfach mit Mikrostreifenleitungselementen gemacht 
ohne die Übergänge/Abzweigungen und offenlaufenden Enden und die 
verkoppelten Leitungen mit zu berücksichtigen.

2. Beim Einstellen der EM-Simulation ist was schief gelaufen - z.B. 
Dicke in mil und mm verwechselt, Komme statt Punkt im Epsilon_r usw..

3. Falsches Port-Deembedding oder Port auf der ganzen Länge von der 
Struktur.

Viele Grüße,
 Martin Laabs

[Daniel (Gast)]

Martin L. schrieb:
> Hallo,
> Daniel R. schrieb:
>
>> kann mir vielleicht jemand von den HF-Experten hier erklären, warum eine
>> so große Diskrepanz zwischen den Simulationsergebnissen
>> (ADS-Schematic-Simulation und ADS-EM-Simulation) eines
>> Bandpass-Stub-Filters (Passband 3,5-5,5GHz) besteht? (FR-4 Substrat)
>
> Schick mir mal bitte die Abmessungen bzw. die PDF des Schematic. Ich
> würde mir das mal ansehen.
>
>> Aus der ADS-Momentum-Simulation erscheint das Ding ja vom Ergebnis her
>> überhaupt nicht verwendbar zu sein bzw. scheint plötzlich ein
>> BandSTOP-Filter zu sein?
>
> Ich habe drei Hypothesen:
>
> 1. Die Simulation ist einfach mit Mikrostreifenleitungselementen gemacht
> ohne die Übergänge/Abzweigungen und offenlaufenden Enden und die
> verkoppelten Leitungen mit zu berücksichtigen.
>
> 2. Beim Einstellen der EM-Simulation ist was schief gelaufen - z.B.
> Dicke in mil und mm verwechselt, Komme statt Punkt im Epsilon_r usw..
>
> 3. Falsches Port-Deembedding oder Port auf der ganzen Länge von der
> Struktur.
>
> Viele Grüße,
>  Martin Laabs

FR-4 Material (epsilonr=4.33)
h=0.8mm

VG, Daniel

PS: Hast du die Mikrostrip Patch-Antenne mit Slot bei h=1,6mm mal 
versucht zu simulieren? ;-)