实验四微带线带通滤波器设计.doc

实验四微带线带通滤波器设计 在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，微带电路具有体积小、重量轻、频带宽等诸多优点，在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一。平行耦合微带线带通滤波器在微波集成电路中是被广为应用的带通滤波器。 滤波器可以分为四种：低通滤波器和高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。射频滤波器又可以分为以下波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。 滤波器的性能指标包括频率围、通带衰减、阻带衰减、寄生通带等。频率围是指滤波器通过或截断信号的频率界限。通带衰减是指滤波器残存的反射以及滤波器元件的损耗引起的衰减。阻带衰减是指取通带外与截止频率为一定比值的某频率的衰减值。寄生通带是指有分布参数的频率周期性引起，在通带外又产生新的通带。 平行耦合微带线滤波器的理论是在频率达到或接近 GHz 时，滤波器通常由分布参数元件构成，平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作用，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成，她是一种常用的分布参数带通滤波器。 耦合微带线滤波器的设计流程包括确定滤波器指标、计算查表确定滤波器级数 N、确定标准滤波器参数、计算传输线奇偶模特性阻抗、计算微带线尺寸、仿真、优化再仿真得到波形图。设计参数要求包括中心频率、相对带宽、带波纹、输入输出阻抗等。 在具体设计步骤中，第一步是用设计向导设计原理图，通过选择 Filter Assistant 选项，输入设计参数，得到所需要的波形以及阶数 N=3。第二步是由生成原理图可以知道用三阶可以实现，然后计算参数，包括确定下边频和归一化带宽、计算低通滤波器原型参数等。 实验四微带线带通滤波器设计是基于 ADS 软件的平行耦合微带线带通滤波器的设计与仿真，旨在设计一个中心频率为 2.4GHz、相对带宽为 9% 的带通滤波器。该设计使用耦合微带线作为滤波器的实现方式，通过 ADS 软件的设计向导和仿真工具，来实现滤波器的设计和优化。