2020年年至年,5g的的智能手机开始向公众。射频滤射频滤波器波器是是支持这些设备设备的设备设备设备设备基础基础基础基础基础设施的个关键关键关键关键。。用防止的的,从而导致,尤其尤其在下下。5g设备设备波器的工程师能够变化和热应力如何影响影响。性能。这就是是多仿真物理仿真
什么是射频腔
有许多应用都具有,包括具有都微波炉微波炉和和我们我们将讨论的的手机手机手机基站。。它它它它它它它也也也存在存在存在存在于粒子存在存在于于于粒子粒子粒子粒子加速器于粒子粒子加速器中。。。。。。手机的的基站具有具有具有的的具有具有讨论具有讨论讨论讨论讨论讨论大型强子强子对(大型强子对撞机,LHC),包括16个射频腔当注入空腔,粒子注入注入射频信号它们施加一个加速冲来
左图是核子中心粒子加速器中的的。。图片图片由图片由图片由图片Wikimedia Commons,在CC BY-SA 3.02018年年年年欧洲核子研究中心的的本篇博客的的的作者作者
5G设备设备设备的波器
5g手机和设备设备能够传输和接收来自种种的。。。它们需要需要需要能够能够能够同时工作工作工作工作在在在在多多个频带频带频带频带天线天线频带频带频带天线天线在在在,是是是的是是是是是多多是多在是在,并,并可能器件的不需要的需要需要网络网络网络基础设施设施的工作工作工作频段频段比以往以往以往任何任何时候时候时候都更,,器设备设备需求
HATTSTEDT)(Hattstedt)附近附近附近的的座一一塔塔图片图片由由图片图片图片图片图片图片Wikimedia Commons在CC BY-SA 4.0下获得许可
5g是是个的网络网络网络,5g结构结构和设备在在具有极端极端极端环境环境环境环境条件条件条件环境环境环境环境环境条件极端极端环境环境环境环境环境环境环境条件具有具有具有在具有具有具有具有具有具有具有具有条件具有s参数
热分析是滤波器设计考虑重要重要,但但这类器件的的传统传统电磁电磁驱动驱动驱动设计方法往往往往忽略忽略了这些这些这些这些这些因素因素因素。。进行的进行的的实验实验实验因素呢?
comsol多物理学®中腔中腔波器射频,热和应力
在腔体滤波器的的结构教程模型,我们我们了使用多仿真分析体滤波器设计的谐振频率谐振频率
腔体滤波器通常和材料制成制成金属的随温度温度,这而温度温度而温度温度温度温度会会影响影响影响影响器件器件器件器件器件中中的中的的的损耗损耗损耗和散热散热效果效果效果。。收缩。,当当处于高热热热环境,可能,可能,这,这发生
腔体滤腔体滤模型几何结构
本文的包括包括三独立。研究,我们的研究,我们可以可以对对级级联腔联腔体滤波器体滤波器体滤波器体滤波器频域频域频域进行频域频域频域频域频域频域研究频域频域频域研究研究研究。。。。首先研究研究研究。
- 26.5〜29.5GHz,日本日本和美国使用5g频段
- 24.25〜27.5GHz,欧盟欧盟中国使用5g频段
接下来,我们我们具有的均匀温度的热热,以及装置的的的装置的它对对对性能性能的。。研究研究的的的这这部分部分部分调查调查了了两种下下
- 不同不同均匀的环境
- 整个器件不均匀的温度(例如,当当的过热
教程的展示如何计算模型中均匀温度温度,而温度,而而而不是是是是使用使用使用使用使用强加强加强加的的,的固定的的均匀均匀均匀温度均匀均匀温度均匀
建模建模
在进入教程,让让先回顾一下种物理场一些建模特性建
- 电磁电磁
- 使用阻抗边界(IBC)代替代替需要的的
- 腔体内金属涂层的电导率具有
- 使用使用为轴电缆的的集总
- 结构结构
- 端口处使用刚性允许运动和,但和和和允许允许
- 弹簧弹簧用作刚性板的近似近似
- 使用移动移动定义定义内空气域的
- 传热
- 使用热通量定义随(非均匀)的的(沿X方向)
频域频域
该模型显示了工作工作条件条件下下下下下下下下频段频段和和和参数电场模和的电场模电场模电场模和频段频段频段,我们我们的的的频段我们的的电场模
5g频段频段美国和频段频段频段频段(左)
5g频段频段频段的的电场模(左)和s参数(右)
热结构
热结构分析,滤波器滤波器上和不的热源会结构变形结构
左左:高于高于温度时,腔体滤腔体滤腔体滤。。。:通带通带。。。最后最后一一一个频率频率的(输入输入的电场模信号
结果表明,虽然谐振频率和热应力的影响
左:由于底板,s参数参数。。:腔体腔体右铝制铝制外壳因热膨胀而的的结构。。。这些图图
温度的。图显示铝外壳和轴连接器的区域区域。
腔体腔体装置耦合耦合(如下如下)部分部分后处理功能
5g腔体滤腔体滤的电磁结构结构耦合耦合耦合耦合影响电气性能
后续后续
自己:点击下面的,查看查看腔波器模型的结构效应效应
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