ベッセル・フィルタ・フィッティング例

Agilent Genesysを
を利用した
利用したフィッテイング
したフィッテイング事例
フィッテイング事例
•フィッテイングコンセプト
•事例
– フィルタ(ベッセル)ローパスフィルタと実測値[ネットアナ]のフィッテイング
– SMTキャパシタと実測値[インピーダンスアナライザによる]のフィッテイング
•必要になるGenesysのコンフィグ
– フィッテイングのみ
• GenesysCore(最小構成) 約56万円[製品番号:W1410L]
– 回路合成(フィルタ合成ツール)
• 約17万[製品番号W1501L]
• 回路合成ツールはバンドル構成あり。
Genesys解析例技術資料
Agilent Restricted
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フィッテイングコンセプト
ユーザが定義する
必要がある
与えられた
フィッテイング元の
Sパラメータ(実測値)
等価回路トポロジ
S11、S22
比較
S21、S21
S11、S22
S21、S21
Port_1
ZO=50O
L3
L=20nH [Ind1]
C3
C=1pF [Cap1]
imaginary
差分=実測値-等価回路
実部
虚部
ベクトル分解
小さくなるように
等価回路定数を
Genesysが変更
→最適化機能
最適化機能
与えられた
Sパラメータ
C1
C=1pF [Cap1]
Port_2
ZO=50O
L2
L=1nH [Ind2]
差を縮めるように
各パラメータ(LCR)を
最適化
L1
L=20nH [Ind1]
C2
C=10pF [Cap2]
各パラメータ LCR
RealとImaginaryでSパラメータを
比較することで、振幅、位相の差を
見ることができます。
振幅、位相の差(ベクトル)
この差を最適化で縮める
等価回路を
解析した結果
得られた
Sパラメータ
real
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ベッセルフィルタ合成例
ベッセルフィルタ合成例
Genesysのフィルタ合成ツールを利用し等価回路生成
パッシブフィルタ合成
パッシブフィルタ合成ツール
合成ツールを利用して
ツール
ベッセルフィルタを合成
図のフィルタ仕様は以下の通り;
低域濾過
Top-L
7次
カットオフ -3dB@1GHz
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フィッテイング結果
フィッテイング結果
概ね良好なフィッテイング結果が得られた
等価回路と実測値の
Sパラスカラー量差
0.015以下に抑えられている。
等価回路が実測値にほぼ
フィッテイングされているが
高域では、ずれが生じる。
等価回路モデルの
インダクタンスに容量性
成分を並列につなげる
など工夫が必要と思われる。
等価回路Sパラベクトルと
実測Sパラベクトル差算出
フィルタ等価回路の各定数を
チューニング変数へ変更し
最適化対象にする
ベクトル比較を行っているので
位相もフィッテイングされている
ことがわかる
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Genesysを
を利用した
のフィッテイング例
利用したCapacitorの
した
フィッテイング例
キャパシタンス成分 約99.15pF
インダクタンス成分 約0.63nH
ESR成分 約0.3Ohm
パッド容量 約0.045~0.05pF程度
Port_1
ZO=50O
L1
L=0.62904nH [Ind1]
C1
C=0.0460215pF [PadCap]
S
-12
-0.9
-18
-1.2
-24
-1.5
-30
-1.8
-36
S11,S21比較
青・緑 実測
赤・黄 フィッテイング
-42
-2.4
-48
-2.7
-54
-3
1
300.9
S[2,1]
600.8
900.7
1200.6
1500.5
1800.4
Frequency (MHz)
[c2p-series].S[2,1]
S[1,1]
2100.3
2400.2
2700.1
-60
3000
[c2p-series].S[1,1]
ang(Linear1_Data.S[1,1]), ang([c2p-series].S[1,1]) (deg)
S[2,1], [c2p-series] .S[2,1] (dB)
-0.6
72
S[1,1], [c2p-series].S[1,1] (dB)
-6
-2.1
C2
C=0.0460215pF [PadCap]
90
0
-0.3
Port_2
ZO=50O
C3
C=99.1595pF [Cap1]
•自己共振まではこのモデルで
おおよそフィットする。
•自己共振以上で周波数依存
による特性変化があり、
純粋なLCRでは高精度
モデル化は難しい
Capacitor等価回路
0
R1
R=0.312303O [Res1]
54
36
18
反射位相特性比較
青 実測
赤 フィッテイング
0
-18
-36
-54
-72
-90
1
300.9
600.8
900.7
ang(Linear1_Data.S[1,1])
1200.6
1500.5
Frequency (MHz)
1800.4
2100.3
2400.2
2700.1
3000
ang([c2p-series].S[1,1])
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