正文 基於ADS軟件的微帶線帶通濾波器的設計(2 / 3)

實用公式為電納斜率:

根據上述公式可以計算出耦合微帶線各節奇偶模的特性阻抗,根據奇偶模的特性阻抗,運用ADS軟件可以確定微帶線帶通濾波器每節微帶線的尺寸關係。

下麵講述的是本文運用導納倒置變換原理並結合ADS軟件來設計一個平行耦合微帶線帶通濾波器的具體過程。該平行耦合微帶線帶通濾波器的設計指標如下:

平行耦合微帶線帶通濾波器要求3階,帶內波紋為0.5dB,係統特性阻抗為50Ω。

帶通濾波器的中心頻率為2.1GHZ,帶寬為10%,通帶頻率範圍為2.0GHZ~2.2GHZ。

通帶內衰減小於1.5dB,在1.8GHZ和2.4GHZ時衰減大於20dB。

微帶線基板的厚度1mm,基板的相對介電常數選為2.7。

設計平行耦合微帶線帶通濾波器的步驟如下:

(1)計算低通濾波器原型參數。本設計要求3階,帶內波紋為0.5dB,根據查表得出切比雪夫低通濾波器原型參數為:g0=g4=1,g1=g3=1.5963,g2=1.0967。

(2)計算各節奇偶模的特性阻抗,該濾波器需要4節耦合微帶線級連

(3)計算各耦合線節的奇偶模特性阻抗

(4)根據上述計算出的奇偶模特性阻抗和相移以及設計指標中的各項參數,運用ADS軟件可以得到該平行耦合微帶線帶通濾波器各節的尺寸大小。

(5)運用ADS軟件畫出原理圖並進行仿真後得出S21曲線在18GHz、20GHz、22GHz和24GHz處的值如下:

·在18GHz處,S21的值為-26078dB。

·在20GHz處,S21的值為-08450dB。

·在22GHz處,S21的值為-89030dB。

·在24GHz處,S21的值為-30538dB。

以上數據顯示在阻帶18GHz和24GHz處滿足技術指標,在通帶處不滿足技術指標,需要對原理圖進行調整優化。可以看出,S21曲線在18GHz、20GHz、22GHz和24GHz處的值如下:

·在18GHz處,S21的值為-26546dB。

·在20GHz處,S21的值為-09420dB。

·在22GHz處,S21的值為-07840dB。

·在24GHz處,S21的值為-22289dB。

進行優化後,以上數據滿足技術指標,該原理圖符合本次微帶線帶通濾波器的設計要求。

(6)下麵由平行耦合微帶線帶通濾波器的原理圖生成版圖,並對版圖進行仿真。由平行耦合微帶線帶通濾波器原理圖生成的版圖。對比上述原理圖可以發現,原理圖中構成濾波器電路的各種微帶線元件模型在版圖中已經轉化成實際的微帶線。以下數據是平行耦合微帶線帶通濾波器版