CN109766614B - 一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置以及终端 - Google Patents
一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置以及终端 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于滤波器技术领域，提供了一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置、终端以及可读存储介质，通过获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，根据腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成腔体滤波器的品质因素，并根据滤波器波形参数、品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成腔体滤波器的耦合系数，根据用户输入的耦合片参数以及耦合系数确定腔体滤波器中的耦合片的高度，然后根据腔体模型参数以及腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型，使得在不需要整体滤波器结构仿真的情况下，缩短了设计周期、提高了生产效率、节约了成本，解决了通信系统与技术指标参量要求不尽相同，传统单一的设计方法很难满足设计需求的问题。
Description
技术领域
本申请实施例属于滤波器技术领域，尤其涉及一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置、终端以及可读存储介质。
背景技术
在现代微波通信应用系统中，腔体滤波器是必不可少的滤波组件之一，具有低损耗、驻波好，带外抑制高等特点，因此，腔体滤波器的应用范围广泛，结构类型也是多种多样。
然而，现有的设计仿真方法中，通信系统与技术指标参量要求不尽相同，设计方法也不同，传统单一的设计方法很难满足设计需求。
发明内容
本申请实施例提供一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置以及可读存储介质，旨在解决现有的设计仿真方法中，通信系统与技术指标参量要求不尽相同，设计方法也不同，传统单一的设计方法很难满足设计需求的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种腔体滤波器的仿真方法，所述仿真方法包括：
获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率，所述腔体模型参数包括腔体参数、谐振器参数、调谐螺杆参数以及圆盘参数；
根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，其中，所述滤波器波形参数包括起始频率、截止频率、谐振器数目、阶数以及回波损耗参量；
获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提出了一种腔体滤波器的仿真装置，所述仿真装置包括：
参数获取模块，用于获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率；
品质因素仿真模块，用于根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
耦合系数仿真模块，用于获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形；
耦合片仿真模块，用于获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
腔体滤波器模型设计模块，用于根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型。
本申请实施例还提供一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例提供了一种腔体滤波器的仿真方法、仿真装置、终端以及可读存储介质，通过获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素，获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，根据用户输入的耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度，然后根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型，使得在不需要整体滤波器结构仿真的情况下，缩短了设计周期、提高了生产效率、节约了成本，解决了现有的设计仿真方法中，通信系统与技术指标参量要求不尽相同，设计方法也不同，传统单一的设计方法很难满足设计需求的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的仿真方法的示意图；
图2为本申请的一个实施例提供的预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素的模型界面图；
图3是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器在理想条件下仿真的波形图；
图4是本申请的一个实施例提供的预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的结构示意图；
图5是本申请的一个实施例提供的预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数界面图；
图6是本申请的一个实施例提供的HFSS仿真模型中的耦合强度系数K与参数变量e的映射关系式；
图7是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的模型示意图；
图8是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的组件的测试指标波形图；
图9是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的仿真装置的结构示意图；
图10是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的仿真装置中的品质因素仿真模块的结构示意图；
图11是本申请的一个实施例提供的腔体滤波器的仿真装置中的耦合片仿真模块的结构示意图；
图12是本申请的一个实施例提供的终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
图1为本申请实施例提供的一种腔体滤波器的仿真方法的示意图，如图1所示，本实施例中的仿真方法包括：
步骤S10：获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率，所述腔体模型参数包括腔体参数、谐振器参数、调谐螺杆参数、圆盘参数；
步骤S20：根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
步骤S30：获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，其中，所述滤波器波形参数包括起始频率、截止频率、谐振器数目、阶数以及回波损耗参量；
步骤S40：获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
步骤S50：根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型。
在本实施例中，首先用户根据需要输入腔体模型参数以及腔体滤波器所要求的技术指标，然后根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素，该品质因素用于在预设的交叉耦合滤波器仿真模型中与用户输入的滤波器波形参数一起生成腔体滤波器的耦合系数，然后获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度，最后将耦合片的高度以及腔体模型参数结合形成腔体滤波器模型。
在一个实施例中，耦合片参数包括耦合片的材料类型以及材料特性，通常不同的材料类型以及材料特性具有不同的耦合强度，因此，通过耦合片参数以及耦合系数可以确定腔体滤波器模型中所采用的耦合片的高度。
在一个实施例中，腔体滤波器的技术指标还可以包括腔体滤波器的通带频率、插损、带外抑制、平坦度以及驻波比。例如，在一个示例性的实施例中，腔体滤波器的通带频率为2190～2310MHz，插损小于等于1dB，DC-2120MHz带外抑制小于等于-35dB，平坦度小于等于0.5dB,驻波比小于1.5，中心频率为2250MHz。
在一个实施例中，可以通过flexpde5软件建立预设的偏微分方程仿真模型，在flexpde5软件建立预设的偏微分方程仿真模型后，用户直接输入腔体模型参数，从而得到腔体滤波器的品质因素。
在一个实施例中，通过flexpde5软件建立的预设的偏微分方程仿真模型包括下列模型表达式：
//{Fill in the following sections(removing comment marks！ifnecessary)；
and delete those that are unused.}；
！General COMBLINE Resonator with a tuning screw and loading disk,Radallowed
TITLE'Resonator frequency of a general COMBLINE Resonator'；
{the problem identification}；
Select；
modes＝2；
errlim＝5e-5；
contours＝10；
gridlimit＝15；
thermal_colors on；
COORDINATES {coordinate system,1D,2D,3D,etc}
Ycylinder('r','z')；
VARIABLES {system variables}；
Ht {choose your own names}；
！SELECT {method controls}；
DEFINITIONS；
！DEFINITIONS {parameter definitions}；
！All dimensions in mm；
Lendiv＝1000；
！CET；
delta_T＝0 //温度，0代表常温
CTE_cav＝23.6 //腔体材料补偿，比如：铝：23.6；铜：19.8
CTE_res_top＝18 //谐振腔材料补偿，这里取铜：18
CTE_step＝23.6 //材料补偿
CTE_screw＝19.8 //调谐补偿
！Cavity //腔体
Cav_dia0＝16 //腔的直径
Cav_h0＝14 //腔的高
！Tuning screw //调谐螺杆
Screw_dia0＝2 //调谐螺杆的直径大小
Screw_L0＝3 //调谐螺杆的长度
！Resonator //谐振腔
Res_h0＝13 //谐振腔的高
Res_step0＝0；
Res_top0＝Res_h0-Res_step0；
Res_dia0＝6 //谐振腔的直径
Res_step_dia0＝6；
Res_in_dia0＝4 //谐振腔的内孔直径
Disk_dia0＝12.2 //圆盘的直径
Disk_t0＝1 //圆盘的高
！radius of all sharp corners //倒角，不需要时为0
Rad0＝0；
在上述模型中，delta_T表示温度，CTE_cav表示腔体材料补偿值，例如，若腔体材料为铝，则腔体材料补偿值为23.6，若腔体材料为铜，则腔体材料补偿值为19.8，CTE_res_top表示谐振腔材料补偿值，例如，若腔体材料为铜，则谐振腔材料补偿值为18，CTE_step表示材料补偿值，该项可以等于腔体材料补偿值，CTE_screw表示调谐补偿值。
在一个实施例中，腔体参数包括：腔的直径、腔的高度，在上述模型中，Cav_dia0表示腔的直径，Cav_h0表示腔的高度。
在一个实施例中，调谐螺杆参数包括：调谐螺杆的直径大小、调谐螺杆的长度，在上述模型中，Screw_dia0表示调谐螺杆的直径大小，Screw_L0表示调谐螺杆的长度。
在一个实施例中，谐振器参数包括：谐振腔的高，谐振腔的直径以及谐振腔的内孔直径，在上述模型中，Res_h0表示谐振腔的高，Res_dia0表示谐振腔的直径，Res_in_dia0表示谐振腔的内孔直径。
在一个实施例中，圆盘参数包括：圆盘的直径、圆盘的高，在上述模型中，Disk_dia0表示圆盘的直径，Disk_t0表示圆盘的高。
通过上述flexpde5软件建立的预设的偏微分方程仿真模型输入腔体模型参数，得到的腔体滤波器的品质因素如图2所示，通过预设的偏微分方程仿真模型仿真后，得到的两种特征值模式，每种特征值模式包括一组仿真中心频率与该仿真中心频率对应的品质因素。
在一个实施例中，所述根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素，还包括：
根据所述腔体滤波器的设计参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成多组仿真品质因素以及与多组所述仿真品质因素对应的多组仿真中心频率；
分别获取多组所述仿真中心频率与所述中心频率之间的多组差值；
根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素。
在本实施例中，通过分别获取多组所述仿真中心频率与所述中心频率之间的多组差值，并对多组差值进行筛选以确定所述腔体滤波器的品质因素。
在一个实施例中，所述根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素，包括：
获取所述多组差值中的最小差值；
根据所述最小差值确定合格仿真中心频率；
根据所述合格仿真中心频率确定所述腔体滤波器的品质因素。
在本实施例中，通过对多组差值进行筛选，从而确定多组差值中的最小差值，并根据该最小差值从上述预设的偏微分方程仿真模型所生成的多组仿真中心频率中筛选出合格仿真中心频率，并从多组特征值模式中获取与合格仿真中心频率对应的品质因素作为所述腔体滤波器的品质因素。
在一个实施例中，通过上述flexpde5软件建立的预设的偏微分方程仿真模型输入腔体模型参数，得到的两种特征值模式中，模式1表示在中心频率为2264MHz时，品质因素Q值为2298.306，该中心频率符合技术指标要求；模式2的中心频率为12105.70MHz，不在技术指标频段内，不符合。
在一个实施例中，所述获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，包括：
判断所述腔体滤波器的仿真波形是否符合波形技术指标；
若不符合，则调节所述用户输入的滤波器波形参数，直至所述腔体滤波器的仿真波形符合波形技术指标；
若符合，则根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形。
在本实施例中，所述滤波器波形参数包括起始频率、截止频率、谐振器数目、阶数以及回波损耗参量，通过预设的交叉耦合滤波器仿真模型获取滤波器波形参数以及品质因素后，即可得到相应的滤波器波形图，该滤波器波形图是在理想的条件下仿真所得到滤波器波形图，例如，起始频率为1531.7565，截止频率为2588.4172，谐振器数目为6，阶数为6，回波损耗参量为-120时，通过预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成的仿真波形如图3所示，由图3所示，在通频带宽内，正向传输系数S21＜0.3dB，回波损耗参量S11＜-21dB，符合设计要求。
具体的，S21表示正向传输系数，即增益，以0为基准；S11表示回波损耗，一般以负值表示；在软件仿真时是在理想状态下的值，该阈值根据产品设计指标需要进行设置，一般情况下，随着频率的增高，谐振器越多，增益幅度会有所降低。
在一个实施例中，本实施例中的预设的交叉耦合滤波器仿真模型可以为软件CoupleFil 1.23，通过预设的交叉耦合滤波器仿真模型CoupleFil 1.23软件还可以得到该腔体滤波器的耦合系数M值和结构图，如图4和图5所示，其中，图4为腔体滤波器的结构示意图，图5为腔体滤波器的耦合系数M值，图5中的M值表示的是Couplefil仿真中6个谐振器之间耦合的耦合系数，第一个谐振器可以跟第二个谐振器有耦合，即M12；也可以跟信号源耦合，其中，S表示信号源，即Ms1；还有谐振器本身的耦合，即M11；第二个谐振器可以跟第一个耦合，也跟第三个耦合，还有本身耦合，也有三个耦合系数值，因此，通过上述Couplefil仿真后一共有14个M值，M值是6个谐振器整体仿真得到的耦合系数。
在一个实施例中，所述根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度，包括：
采用预设的谐振腔仿真模型将所述耦合片参数与所述腔体模型参数进行建模处理，以生成耦合强度系数与参数变量的关系式，所述参数变量为所述耦合片的高度；
根据所述耦合系数以及预设的耦合关系式生成谐振腔耦合强度系数；
根据所述谐振腔耦合强度系数以及所述耦合强度系数与参数变量的关系式确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度。
在本实施例中，该预设的谐振腔仿真模型可以采用HFSS软件，HFSS软件能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性，得到S参数、传播特性、高功率击穿特性，优化部件的性能指标，并进行容差分析，快速完成设计并把握各类器件的电磁特性，包括：波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/合成器，铁氧体环行器和隔离器、腔体等。
在一个实施例中，滤波器模型在HFSS仿真后得到的K值较小，其中，K值为腔体滤波器的耦合强度系数，为了增加耦合强度，在腔体底部设置耦合片，该耦合片的高度为变量参数e，该耦合片可以用于增加腔体滤波器的耦合强度，不同的变量参数e对应着不同的K值，图6为HFSS仿真模型中的耦合强度系数K与参数变量e的映射关系式。
在一个实施例中，对于不同不同耦合片参数，耦合强度系数K与耦合系数M具有如下的对应关系：
K1＝M1，2*1000*X1％,K2＝M2，3*1000*X2％,K3＝M3，4*1000*X3％,...,Km＝Mm，n*1000*Xc％；
其中，(0≤m≤n；m，n取整数；Xc％的取值范围为0.80～0.95，c为正整数，其中Xc％的取值与耦合片参数一一对应，该耦合片参数包括耦合片的材料。
将Couplefil仿真模型得到的耦合系数M带入上述耦合强度系数K与耦合系数M关系式中可以得到相应的Km值，通过将Km值映射在图9所示的耦合强度系数K与参数变量e的映射关系式中可以得到所对应的参数变量e值，即为腔体底部耦合片的设计高度。
由于通过Couplefil仿真模型中的带通腔体滤波器有6个谐振器，耦合片是在两个谐振器之间，为了得到耦合片的高度，获取第一个谐振器与第二个之间的M值，即M12，第二个与第三个之间的M值，即M23，第三个与第四个之间的M值，即M34，第四个与第五个之间的M值，即M45，第五个与第六个谐振器之间的M值，即M56。将上述得到的耦合系数M通过HFSS模型仿真后会得到5个耦合片数值(e1＝4.6mm,e2＝2.3mm,e3＝3.2mm，e4＝1.7mm，e5＝4.6mm)，然后根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型。
在一个实施例中，通过AutoCAD软件，根据预设的技术指标与结构大小，在外形尺寸为60mm×40mm×23mm(含调杆不含接头)的范围内，利用HSFF仿真优化后得到腔体的深度、谐振器的大小和高度、圆盘的直径和大小、耦合筋的高度和大小等，绘制出第一与第二个谐振器、第二与第三个谐振器、第三与第四个谐振器、第四与第五个谐振器、第五与第六个谐振器合拼成腔体的模型，如图7所示。
在一个实施例中，将绘制好的图纸经过加工成组件，装配和调试后，测试指标波形如图8所示，腔体滤波器的通带频率2190～2310MHz，插损小于1dB,DC-2120MHz的带外抑制小于-35dB，平坦度小于等于0.5dB，驻波比小于1.3，结果证明该仿真方法不仅可快速地设计仿真出带通腔体滤波器，而且在不需要整体滤波器结构仿真的情况下，缩短了设计周期、提高生产效率、节约成本。
图9为本申请实施例提供的一种腔体滤波器的仿真装置的结构示意图，如图9所示，本实施例中的所述仿真装置包括：
参数获取模块10，用于获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率；
品质因素仿真模块20，用于根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
耦合系数仿真模块30，用于获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形；
耦合片仿真模块40，用于获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
腔体滤波器模型设计模块50，用于根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型。
在本实施例中，首先用户根据需要输入腔体模型参数以及腔体滤波器所要求的技术指标，参数获取模块10获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，然后品质因素仿真模块20根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素，该品质因素用于在预设的交叉耦合滤波器仿真模型中与耦合系数仿真模块30获取的滤波器波形参数一起生成腔体滤波器的耦合系数，然后通过耦合片仿真模块40获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度，最后通过腔体滤波器模型设计模块50将耦合片的高度以及腔体模型参数结合形成腔体滤波器模型。
在一个实施例中，耦合片参数包括耦合片的材料类型以及材料特性，通常不同的材料类型以及材料特性具有不同的耦合强度，因此，通过耦合片参数以及耦合系数可以确定腔体滤波器模型中所采用的耦合片的高度。
在一个实施例中，腔体滤波器的技术指标还可以包括腔体滤波器的通带频率、插损、带外抑制、平坦度以及驻波比。例如，在一个示例性的实施例中，腔体滤波器的通带频率为2190～2310MHz，插损小于等于1dB,DC-2120MHz带外抑制小于等于-35dB，平坦度小于等于0.5dB,驻波比小于1.5，中心频率为2250MHz。
在一个实施例中，所述品质因素仿真模块20包括：
品质因素生成单元21，用于根据所述腔体滤波器的设计参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成多组仿真品质因素以及与多组所述仿真品质因素对应的多组仿真中心频率；
中心频率计算单元22，用于获取多组所述仿真中心频率与所述中心频率之间的多组差值；
品质因素选择单元23，用于根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素。
在本实施例中，可以通过flexpde5软件建立预设的偏微分方程仿真模型，在flexpde5软件建立预设的偏微分方程仿真模型后，用户直接输入腔体模型参数，从而得到腔体滤波器的品质因素。
在一个实施例中，所述耦合片仿真模块40包括：
建模单元41，用于采用预设的谐振腔仿真模型将所述耦合片参数与所述腔体模型参数进行建模处理，以生成耦合强度系数与参数变量的关系式，所述参数变量为所述耦合片的高度；
耦合强度单元42，用于根据所述耦合系数以及预设的耦合关系式生成谐振腔耦合强度系数；
耦合片设计单元43，用于根据所述谐振腔耦合强度系数以及所述耦合强度系数与参数变量的关系式确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度。
在本实施例中，该预设的谐振腔仿真模型可以采用HFSS软件，HFSS软件能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性，得到S参数、传播特性、高功率击穿特性，优化部件的性能指标，并进行容差分析，快速完成设计并把握各类器件的电磁特性，包括：波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/合成器，铁氧体环行器和隔离器、腔体等。
在一个实施例中，滤波器模型在HFSS仿真后得到的K值较小，其中，K值为腔体滤波器的耦合强度系数，为了增加耦合强度，在腔体底部设置耦合片，该耦合片的高度为变量参数e，该耦合片可以用于增加腔体滤波器的耦合强度，不同的变量参数e对应着不同的K值，图9为HFSS仿真模型中的耦合强度系数K与参数变量e的映射关系式。将Couplefil仿真模型得到的耦合系数M带入上述耦合强度系数K与耦合系数M关系式中可以得到相应的Km值，通过将Km值映射在图9所示的耦合强度系数K与参数变量e的映射关系式中可以得到所对应的参数变量e值，即为腔体底部耦合片的设计高度。
如图12所示，本申请提供一种用于实现上述电磁波参数的处理方法的终端，所述终端可以为智能手机、平板电脑、个人电脑(PC)、个人数字助理(PDA)、学习机等终端，包括：一个或多个输入设备83(图12中仅示出一个)和一个或多个输出设备84(图12中仅示出一个)。处理器81、存储器82、输入设备83和输出设备84通过总线85连接。
应当理解，在本申请实施例中，所称处理器81可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备83可以包括键盘、触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备84可以包括显示器、扬声器等。
存储器82可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器81提供指令和数据。存储器81的一部分或全部还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器82还可以存储设备类型的信息。
所述存储器82存储有计算机程序，所述计算机程序可在所述处理器81上运行，例如，所述计算机程序为腔体滤波器的仿真方法的程序。所述处理器81执行所述计算机程序时实现上述闹钟提醒的方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至103。或者，所述处理器81执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示单元10至30的功能。
所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器82中，并由所述处理器81执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述进行闹钟提醒的终端中的执行过程。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种腔体滤波器的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：
获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率，所述腔体模型参数包括腔体参数、谐振器参数、调谐螺杆参数以及圆盘参数；
根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，其中，所述滤波器波形参数包括起始频率、截止频率、谐振器数目、阶数以及回波损耗参量；
获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型；
所述根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素，还包括：
根据所述腔体滤波器的设计参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成多组仿真品质因素以及与多组所述仿真品质因素对应的多组仿真中心频率；
分别获取多组所述仿真中心频率与所述中心频率之间的多组差值；
根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素；
所述根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度，包括：
采用预设的谐振腔仿真模型将所述耦合片参数与所述腔体模型参数进行建模处理，以生成耦合强度系数与参数变量的关系式，所述参数变量为所述耦合片的高度；
根据所述耦合系数以及预设的耦合关系式生成谐振腔耦合强度系数；
根据所述谐振腔耦合强度系数以及所述耦合强度系数与参数变量的关系式确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度。
2.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素，包括：
获取所述多组差值中的最小差值；
根据所述最小差值确定合格仿真中心频率；
根据所述合格仿真中心频率确定所述腔体滤波器的品质因素。
3.如权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，所述获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形，包括：
判断所述腔体滤波器的仿真波形是否符合波形技术指标；
若不符合，则调节所述用户输入的滤波器波形参数，直至所述腔体滤波器的仿真波形符合波形技术指标；
若符合，则根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形。
4.一种腔体滤波器的仿真装置，其特征在于，所述仿真装置包括：
参数获取模块，用于获取用户输入的腔体模型参数以及技术指标，其中，所述技术指标包括中心频率，所述腔体模型参数包括腔体参数、谐振器参数、调谐螺杆参数以及圆盘参数；
品质因素仿真模块，用于根据所述腔体模型参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成所述腔体滤波器的品质因素；
耦合系数仿真模块，用于获取用户输入的滤波器波形参数，并根据所述滤波器波形参数、所述品质因素以及预设的交叉耦合滤波器仿真模型生成所述腔体滤波器的耦合系数以及所述腔体滤波器的仿真波形；其中，所述滤波器波形参数包括起始频率、截止频率、谐振器数目、阶数以及回波损耗参量；
耦合片仿真模块，用于获取耦合片参数，并根据所述耦合片参数以及耦合系数确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度；
腔体滤波器模型设计模块，用于根据所述腔体模型参数以及所述腔体滤波器中的耦合片的高度绘制腔体滤波器模型；
所述品质因素仿真模块包括：
品质因素生成单元，用于根据所述腔体滤波器的设计参数以及预设的偏微分方程仿真模型生成多组仿真品质因素以及与多组所述仿真品质因素对应的多组仿真中心频率；
中心频率计算单元，用于获取多组所述仿真中心频率与所述中心频率之间的多组差值；
品质因素选择单元，用于根据所述多组差值确定所述腔体滤波器的品质因素；
所述耦合片仿真模块包括：
建模单元，用于采用预设的谐振腔仿真模型将所述耦合片参数与所述腔体模型参数进行建模处理，以生成耦合强度系数与参数变量的关系式，所述参数变量为所述耦合片的高度；
耦合强度单元，用于根据所述耦合系数以及预设的耦合关系式生成谐振腔耦合强度系数；
耦合片设计单元，用于根据所述谐振腔耦合强度系数以及所述耦合强度系数与参数变量的关系式确定所述腔体滤波器中的耦合片的高度。
5.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任意一项所述仿真方法的步骤。
6.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任意一项所述仿真方法的步骤。
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