切比雪夫?yàn)V波器課程設(shè)計(jì)

1、西安郵電大學(xué)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 報(bào) 告 書院（系）名稱：電子工程學(xué)院學(xué)生姓名：專業(yè)名稱：電子科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)：科技1004實(shí)習(xí)時(shí)間：2013年5月20 日 至2013年5月31 日 設(shè)計(jì)題目：集中參數(shù)切比雪夫低通濾波器一、設(shè)計(jì)指標(biāo)： 設(shè)計(jì)集中參數(shù)切比雪夫低通濾波器，濾波器第一個(gè)元件為串聯(lián)方式通帶頻率范圍00.16GHz；通帶內(nèi)衰減小于0.6dB；在0.32GHz時(shí)衰減大于40dB；特性阻抗：50歐姆，微帶線基板厚度1mm；基板的介電常數(shù)4.2；連接集中參數(shù)元件的微帶線長(zhǎng)選為2.5mm，寬選為1.5mm。 二、設(shè)計(jì)原理：巴特沃茲濾波器中，幅度響應(yīng)在通帶和阻帶內(nèi)都是單調(diào)的。因此，若濾波器的技術(shù)要求是用最

2、大通帶和阻帶的逼近誤差來給出的話，那么，在靠近通帶低頻端和阻帶截止頻率以上的部分都會(huì)超出技術(shù)指標(biāo)。一種比較有效的途徑是使逼近誤差均勻地分布于通帶或阻帶內(nèi)，或同時(shí)在通帶和阻帶內(nèi)都均勻分布，這樣往往可以降低所要求的濾波器階次。通過選擇一種具有等波紋特性而不是單調(diào)特性的逼近方法可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。切比雪夫型濾波器就具有這種性質(zhì)：其頻率響應(yīng)的幅度既可以在通帶中是等波紋的，而在阻帶中是單調(diào)的（稱為I型切比雪夫?yàn)V波器），也可以在通帶中是單調(diào)的，而在阻帶中是等波紋的（稱為II型切比雪夫?yàn)V波器）。本次課程設(shè)計(jì)，要求為做一個(gè)fc=0.16GHZ，fs=0.32GHZ的集總參數(shù)切比雪夫?yàn)V波器。對(duì)于切比雪夫?yàn)V波器：1.

3、 插入損耗2. N階切比雪夫多項(xiàng)式 上圖為切比雪夫多項(xiàng)式 3. 帶內(nèi)電壓傳遞系數(shù)模值 帶外衰減 插入損耗 帶外衰減 上圖為3dB切比雪夫歸一化濾波電路頻率響應(yīng)。三、理論分析：1.確定歸一化的0.5dB切比雪夫低通濾波電路得到低通原型參數(shù)（1）確定N值：s=s/c=2，由s=2和LAs40dB查圖得N=5。（2）確定歸一化原件值：由N=5，LAr =0.5dB,查表得各元件歸一化值為 g0=g6=1.0, g1=g5=1.7058H,g2=g4=1.2296F， g3=2.5048H（3）低通原型電路圖（4）映射到低通濾波電路 映射變換關(guān)系c=2fc,利用映射變換關(guān)系計(jì)算得（首個(gè)元件串聯(lián)）: L

4、1歸=L3歸=(c/c) g1=1.6968nHC1歸=C2歸=(c/c) g2=1223pf L2歸=(c/c) g2=2.5274nH（5）計(jì)算濾波器元件實(shí)際值：已知Z0=50, 變換關(guān)系計(jì)算得: L1=L3= Z0* L1歸=84.84nHC2= C2歸/Z0 =24.46pfL2=Z0*L2歸=126.37nH（6）在ADS仿真軟件中，可使用設(shè)計(jì)向?qū)Э焖俚玫綖V波器電路方法如下：在原理圖界面中，選擇設(shè)計(jì)向?qū)?下拉菜單中選Filter,彈出頁面選第一項(xiàng)，點(diǎn)OK在彈出頁面選擇后，返回原理圖界面選擇并放置一個(gè)低通濾波器模型。設(shè)置參數(shù)如圖選擇后，返回原理圖界面點(diǎn)擊后，得到低通濾波器原型電路。四、

5、仿真原理圖：1在上圖中加入微帶傳輸線。2加入端口：3設(shè)置掃頻：4設(shè)置微帶線控件：5原理圖：6版圖，并加入內(nèi)外端口，刪除原件：7修改后版圖。創(chuàng)建模型7聯(lián)合仿真原理圖：五、仿真結(jié)果：1原理圖仿真結(jié)果：2聯(lián)合仿真結(jié)果：六、結(jié)果分析：總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)在2周之內(nèi)，圓滿達(dá)到指標(biāo)任務(wù)。一方面對(duì)濾波器的知識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步深刻的了解，更加重要的是熟悉了ADS仿真軟件的使用，在實(shí)際工程操作中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。并在與老師和同學(xué)的討論中，解決問題。碰到第一個(gè)問題是從原理圖直接仿真時(shí)，原理圖數(shù)據(jù)已經(jīng)全部達(dá)到指標(biāo)，但是直接制版圖后，仿真結(jié)果與原理圖結(jié)果截然不同。經(jīng)過查閱資料之后，在原理圖和版圖仿真原理不同的情況下，結(jié)果雖然有差距

6、但是不應(yīng)該出現(xiàn)這種情況。詢問老師后，了解到，本次的課題集總參數(shù)濾波器的中心頻率0.16GHZ較低，在版圖仿真時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種計(jì)算出錯(cuò)的情況。因此需要使用聯(lián)合仿真的方案。碰到的第二個(gè)問題是在進(jìn)行聯(lián)合仿真時(shí)，修改版圖后，發(fā)現(xiàn)生成聯(lián)合仿真原理圖時(shí)，無法連接底線。情況如圖：修改版圖時(shí)，將下端口接地的方法是錯(cuò)誤在老師的指點(diǎn)下，將版圖中的接地改為兩個(gè)外端口，在進(jìn)行聯(lián)合仿真，圓滿達(dá)到指標(biāo)。兩周的時(shí)間，提高了我的實(shí)際操作能力，加深了理解，做到學(xué)以致用。西安郵電大學(xué) 電子工程 學(xué)院 專業(yè)課程設(shè)計(jì) 過程考核表學(xué)生姓名班級(jí)/序號(hào) /承擔(dān)任務(wù)實(shí)驗(yàn)室（單位）電子信息工程系所在部門電子工程學(xué)院實(shí)施時(shí)間2013年5月20日 2013年5月31日具體內(nèi)容第一周第二周指導(dǎo)教師（師傅）姓名范瑾職務(wù)或職稱講師指導(dǎo)教師（師傅）對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)態(tài)度 認(rèn)真 一般 不認(rèn)真學(xué)習(xí)紀(jì)律 全勤 偶爾缺勤 經(jīng)常缺勤實(shí)踐能力 很強(qiáng) 一般 較差指導(dǎo)教師（師傅）對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)或社會(huì)實(shí)踐能力等情況的意見指導(dǎo)教師（師傅）簽字 年 月 日 西安郵電大學(xué) 電子工程 學(xué)院 專業(yè)課程設(shè)計(jì) 成績(jī)鑒定表學(xué)生姓名班級(jí)/序號(hào)/進(jìn)行時(shí)間2013 年5月20日 2013年5月31日成績(jī)鑒定學(xué)習(xí)內(nèi)容（20分）與教學(xué)任務(wù)計(jì)劃結(jié)合程度（10分）與專業(yè)培養(yǎng)結(jié)合程度（6分）其它（4分）接受單位評(píng)價(jià)（20分）實(shí)踐能力（10分）學(xué)習(xí)態(tài)度（6分）學(xué)習(xí)紀(jì)律