intégrant notamment des pertes sur les résonateurs ainsi que l’ensemble des couplages
(classiques + parasites), proposant alors une version beaucoup plus réaliste d’un filtre. Cette
version réaliste de filtre a été développée par Aurélien Périgaud dans le cadre de sa thèse [1].
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Le but de cette seconde étape est donc de nouveau de satisfaire au cahier des charges, mais avec
les nouveaux circuits équivalents des filtres.
Figure 96 : Schéma équivalent ADS® d’un filtre réaliste intégrant notamment les pertes et les couplages parasites
Hormis ce changement de circuit équivalent pour les deux filtres du système, le reste du
circuit complet ne change pas. Là-aussi, l’optimisation permet d’atteindre l’objectif visé d’une
adaptation à 20 dB pour les deux filtres et dans les trois états. On peut remarquer que les courbes
montrent plus de résonances manifold en dehors de la bande de travail que lors des simulations
précédentes, tant pour les résultats optimisés que pour ceux de départ : ces couplages parasites
pris en compte dans la simulation sont autant de ‘chemins’ suivis par l’onde électromagnétique,
et donc de capacité à générer des phénomènes de résonances entre les discontinuités.
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Figure 97 : Courbes des paramètres S en dB des trois états avant optimisation (à gauche) et après optimisation (à droite) en simulation ADS® avec des filtres réalistes
De par le réalisme plus élevé de la simulation, les impédances présentées par les filtres au
manifold ne sont pas les mêmes que pour des filtres dits « parfaits ». Ainsi, une modification
d’impédance sur le manifold modifie également les intéractions des champs EM dans le
manifold et donc les variations constructives ou destructives des phases. C’est aussi de cette
manière que les résonances parasites vues sur cette simulation ne sont pas les mêmes que pour
la première.
Ce modèle ‘circuit’ est couramment employé dans les phases d’optimisation de filtres
adaptés aux 2 accès sur des charges 50 ohms. La charge du filtre dans un multiplexeur est plus
complexe, et les résonances parasites du manifold sont très sensibles à la charge que
représentent les filtres. Il est donc nécessaire de mesurer la validité et l’intérêt de ce modèle par
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une simulation 3D. Nous avons employé à ce niveau le logiciel HFSS
®. Le but étant
principalement d’assurer la comparaison entre les deux types de simulation, ce travail est
uniquement effectué sur l’état 1 du multiplexeur.
Figure 98 : Comparaison des courbes des paramètres S en transmission en dB des deux filtres montés en multiplexeur pour l’état 1 entre la simulation circuit ADS®
et la simulation EM 3D HFSS®, avec en bas la vue globale du multiplexeur sur HFSS®
On constate la présence de résonances parasites, mais surtout que ces résonances ne sont
pas placées aux mêmes fréquences pour les deux types de simulation. Pour le filtre 1, la
simulation circuit ne montre pas de résonance, alors que c’est le cas pour la simulation EM 3D.
Pour le filtre 2, les deux montrent une résonance mais avec un décalage fréquentiel. Ces
différences traduisent un décalage au niveau des phases en transmission, de la même manière
que lorsque l’on compare les simulations circuits « idéale » et « réaliste ».
Pour le vérifier, on compare les phases en transmission des deux filtres du multiplexeur
dans l’état 1 pour les simulations circuit ADS
®et EM 3D HFSS
®. On constate alors un décalage
important entre les résultats, et ce pour les deux filtres, ce qui pourrait expliquer pourquoi on
ne retrouve pas les mêmes résonances parasites sur le multiplexeur. En ajoutant un terme de
phase supplémentaire sur la simulation circuit, on arrive à égaliser au mieux les courbes des
phases sur la majorité de la bande de chaque filtre, comme on peut le voir sur la Figure 99. Les
valeurs nécessaires pour égaliser les courbes de phases sont de -110,1° pour le filtre 1 et 103,4°
pour le filtre 2 à la fréquence centrale.
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Figure 99 : Comparaison des phases en transmission en degré des filtres de l’état 1 du multiplexeur entre la simulation circuit (en rouge) et la simulation EM 3D (en bleu) avec les phases des filtres
avant correction (à gauche) et après correction (à droite)
Avec l’ajout de ce terme correctif sur la phase des filtres, on arrive donc à obtenir quasiment
le même comportement en phase pour les filtres entre les deux types de simulation. Pourtant,
lorsque l’on simule de nouveau le multiplexeur avec ce terme correctif en plus, on ne retrouve
toujours pas les mêmes réponses entre les deux types de simulateur : le modèle circuit, dans
notre cas, n’est pas assez précis pour permettre une simulation correcte du phénomène de
résonance manifold.
Figure 100 : Comparaison des courbes des paramètres S en transmission en dB des deux filtres montés en multiplexeur pour l’état 1 entre la simulation circuit ADS®
et la simulation EM 3D HFSS® après l’ajout du terme de phase correctif sur la simulation circuit
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