CST 软件必学：微带低通滤波器
设计要求
切比雪夫衰减特性低通滤波器。截止频率 2.5GHz，带内纹波等于或小于 0.5dB，在二倍频处衰减大于 30dB。输入输出阻抗 50Ω。
微带线走线厚度 1oz 铜厚(即 35um)，介质基片厚度 1.27mm，介电常数 4.2，介质损耗正切为 0.02。
1.计算参数指标
计算低通原型滤波器的特征参数对应的微带线尺寸（CST 计算小工具）：
Home->Macros->Run Macro->calculate->
calculate analytical line impedance -> thick microstrip
查找低通滤波器的表格，我们可以得到滤波器各部分的电阻，我们采用四分之波长的传输线，通过计算，得到如下走线参数指标：
厚度：35um。
宽度：50Ω-2.46mm；
长度：L1=L5=5.09mm；
结构图如下所示：
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2.仿真分析相关设置
求解器：时域求解器
设计建模：定义变量，创建参数化设计模型
端口设置：设计使用波导端口（输入输出端口），微带线结构波导端口尺寸选取原则（太大激发高次模使仿真结果不准确、太小使波导端口不能完全包含微带线向四周散发足够能量，也使结果不准确）——如图下图所示，k 一般取 5-10
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求解频率：0-6GHz
背景材料：Normal
边界条件：电边界(electric)
3.设计前的准备
（1）设置常用单位：
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（2）定义变量设计参数化结构模型：
在界面左下方 parameter list 中键入变量及其初始数值：厚度 h=1.27；走线厚度 t=0.035；50Ω微带线宽度 w50=2.46mm；低阻抗微带线宽度 wol=12.73；高阻抗微带线宽度 woh=0.19；L 微带线长度；输入输出端微带线的长度：l50=5mm。设置参数化结构模型的优势是便于我们接下来进行扫参、优化等调试。变量设置如下图所示：
image
4.创建滤波器微带走线模型
（1）创建 50Ω微带线模型：
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理想导体 PEC
（2）创建高低阻抗滤波器 MSL1、MSL2、MSL3 的一半长方体：
Modeling->Shapes->Brick
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（3）利用镜像复制操作复制剩下的部分(滤波器对称) ：
合并两个模型：
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5.创建滤波器微带介质层模型
（1）使用全局坐标系：
Modeling->WCS->Local WCS
（2）新建介质模型：
Modeling->Materials->New/Edit->New Materials
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（3）创建介质板长方体：
Modeling->Shapes->Brick
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注：此时模型已经设计好，一般背面的完整地可以再新建一个模型，或者使用边界条件模拟完整地。此次实验使用边界条件。
6.输入输出端设置波导端口激励
（1）选中波导端口的上边线：
（2）设置波导端口 2/输入（波导端口大小上面已推荐 k）：
（3）同样方法设置波导端口 2/输出
（注：发送波方向 3D 图上会有紫色的箭头，箭头方向应与发送波方向相同）
image
7.设置仿真条件
（1）求解频率：
（2）背景材料：
（3）边界条件：
（4）求解器：
（5）开始仿真：
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注意上图中的自适应网格剖分，选中可以提高仿真精度，但是仿真时间大大加长，酌情勾选。或者可以选择右边 adaptive properties，适当修改最大最小自适应次数。
8.仿真结果
激情澎湃的等待电脑仿真出结果，我们第一次的 CST 之旅就要结束了，下面是我的优化结果，仅供参考。（注：笔者自己经验，不同版本的 CST 的结果可能结果都会略有差异，本次实验结果在 CST2018 下仿真）
由于滤波器为二端口互易网络，S11 与 S22 相同，S12 与 S21 相同。
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分享实用的仿真技巧~ 2023-05-11 加入
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