一種基于ADS的微帶低通濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)由于軍用無(wú)線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，使用范圍逐漸擴(kuò)大，使得射頻電路在無(wú)線電傳輸、太空人造衛(wèi)星和地質(zhì)探測(cè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。其中，微帶濾波器是射頻技術(shù)中最基本的信號(hào)處理器。在無(wú)線通信系統(tǒng)中，需要運(yùn)用微帶濾波器提取有用的頻譜信號(hào)，選擇合適的信道，抑制干擾和濾除諧波分量。所以濾波器對(duì)整個(gè)接收機(jī)的性能指標(biāo)有很大的影響。然而，隨著頻帶被大量使用，更多頻率工作的電路設(shè)計(jì)越來(lái)越多，為了提高頻率使用效率，就對(duì)濾波器的性能提出更高的要求，如何設(shè)計(jì)一個(gè)

2、高性能的濾波器便成為無(wú)源設(shè)計(jì)師常?？紤]的問(wèn)題。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA(ElectronicDesignAutomation)的廣泛應(yīng)用，避免設(shè)計(jì)者花費(fèi)大量時(shí)問(wèn)進(jìn)行理論推導(dǎo)和計(jì)算，有效的縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率。
　　 由于微帶結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師廣泛采用耦合微帶線與變阻抗形式設(shè)計(jì)濾波器?；赗ichards變換與Kuroda規(guī)則微帶低通濾波器設(shè)計(jì)和階躍阻抗微帶低通濾波器設(shè)計(jì)是常用的兩種方法。設(shè)計(jì)出的微帶濾波器具有體積小，頻帶寬

3、、質(zhì)量輕和易于集成等優(yōu)點(diǎn)。然而，上述兩種設(shè)計(jì)方法使得以濾波器為設(shè)計(jì)原理所設(shè)計(jì)的微帶線在相臨連接處會(huì)由于耦合線特性阻抗不同而產(chǎn)生線寬不均勻性，使得品質(zhì)因素較低和通帶內(nèi)反射損耗較大，達(dá)不到某些無(wú)線通信系統(tǒng)的要求。
　　 本文提出優(yōu)化微帶低通濾波器的設(shè)計(jì)方法。首先詳細(xì)介紹使用仿真軟件ADS設(shè)計(jì)一種基于Richards變換與Kuroda規(guī)則理論的微帶低通濾波器，然后提出一種平衡技術(shù)對(duì)所設(shè)計(jì)的濾波器優(yōu)化，再使用階躍阻抗原理進(jìn)一步優(yōu)化濾波器

4、設(shè)計(jì)，獲得了滿意的性能。以一個(gè)5階切比雪夫低通濾波器為例，重點(diǎn)闡述仿真軟件ADS在微帶濾波器設(shè)計(jì)流程中的設(shè)計(jì)原理、參數(shù)設(shè)置和仿真優(yōu)化。最后提出一種工程中設(shè)計(jì)微帶電路的新思路，將仿真軟件ADSlaYout的版圖轉(zhuǎn)換為繪圖軟件AutoCAD能識(shí)別的文件，并進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計(jì)加工，再將其轉(zhuǎn)換為三維電磁仿真軟件HFSS能識(shí)別的文件，并對(duì)所設(shè)計(jì)的微帶濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)加工和仿真，仿真結(jié)果表明:此種基于ADS優(yōu)化的微帶低通濾波器設(shè)計(jì)方法優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，