Aplicação da transformada de incerteza (ut) para projeto de filtros de microondas

Abstract

A fabricação de filtros complexos e seus testes dependem de simulação eletromagnética para validação e análise correta. No entanto, na montagem do filtro, o processo de fabricação introduz novas fontes de incerteza que são difíceis de modelar com o simulador eletromagnético. O resultado pode ter diferenças significativas entre as respostas simuladas e as medidas, o que pode refletir em aumento dos custos no filtro finalizado. A modelagem da incerteza no processo de fabricação tem o potencial de conduzir a uma melhor concepção em curtos ciclos. A incerteza é geralmente modelada utilizando variáveis aleatórias. Nesta representação, em vez de uma análise determinística do filtro, é melhor realizar um estudo estatístico do problema. Este trabalho apresenta uma técnica de modelagem dos efeitos da incerteza no processo de fabricação em simulações eletromagnéticas de dispositivos de microondas. O procedimento combina a Transformada da Incerteza (UT) com Simulações EM. O uso da UT permite uma utilização eficiente dos recursos computacionais para a caracterização das variáveis aleatórias. A técnica é validada com a modelagem de tolerância de erros da montagem de filtros pseudo-elíptico, dual-mode e filtros com stubs, todos estes montados em tecnologia microstrip para a resposta da simulação eletromagnética. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The manufacture of complex filters and their tests depend on electromagnetic simulation for validation and correct analysis. However, in the filter assembly, the fabrication process introduces new sources of uncertainty that are difficult to model with the electromagnetic simulator. The result may be significant differences between the simulated responses and measures, which may result in increased costs to the finished filter. The modeling of uncertainty in the manufacturing process has the potential to lead to a better design in short cycles. The uncertainty is usually modeled using random variables. In this representation, rather than a deterministic analysis of the filter, it is best to perform a statistical study of the problem. This work presents a technique for modeling the effects of uncertainty in the manufacturing process in electromagnetic simulations of microwave devices. The procedure combines the Unscented Transform (UT) with EM simulations. The use of the UT allows efficient use of computing resources for the characterization of random variables. The technique is validated with the modeling of fault tolerance of the assembly of pseudo-elliptic filters, and dual-mode filters with stubs, all of these mounted on microstrip technology for the response of the electromagnetic simulation.