濾波器設(shè)計(jì)流程

1、濾波器設(shè)計(jì)流程(TUMIC)實(shí)驗(yàn)要求:用=9.6，h=0.5mm的基板設(shè)計(jì)一個(gè)微帶耦合線型的帶通濾波器，指示如下：中心頻率=5.5GHz；實(shí)驗(yàn)步驟：1計(jì)算階次：按照教材P109的計(jì)算步驟，仍然選用0.1db波紋的切比雪夫低通原型。根據(jù)中心頻率、相對(duì)帶寬和要求的阻帶衰減條件，我們可得出最后n4。2用TUMIC畫出拓?fù)鋱D：因?yàn)門UMIC里沒(méi)有對(duì)稱耦合微帶線，所以我們采用不對(duì)稱耦合微帶線將兩個(gè)寬度設(shè)為相同，即實(shí)現(xiàn)對(duì)稱耦合微帶線的作用。如圖所示：在每個(gè)耦合微帶線的2、4兩個(gè)端口，我們端接微帶開(kāi)路分支，將微帶部分的長(zhǎng)度設(shè)置為很小，而寬度設(shè)置為與端接的耦合微帶線相同即可，即此部分微帶基本不產(chǎn)生作用。如圖：

2、因?yàn)閚4，我們采用5個(gè)對(duì)稱耦合微帶線。可知它們是中心對(duì)稱的，即1和5，2和4為相同的參數(shù)。在每?jī)啥务詈衔Ь€連接處，因?yàn)樗鼈兊膶挾榷疾幌嗤?，所以我們需要采用一個(gè)微帶跳線來(lái)連接，如圖： 注意：有小藍(lán)點(diǎn)的一端為1端口，另一端為2端口。參數(shù)設(shè)置如下圖：條件中，要我們?cè)O(shè)計(jì)兩端均為50歐姆的微帶線。我們用此軟件本身帶有的公式計(jì)算出它的設(shè)計(jì)值即可。不過(guò)要注意一點(diǎn)，我們需在設(shè)置好基片參數(shù)(見(jiàn)后面)的情況下再進(jìn)行計(jì)算。如圖：最后在兩端加上端口，并標(biāo)注1，2端口。如圖：3參數(shù)設(shè)置：基片設(shè)置：即按設(shè)計(jì)要求里的和h進(jìn)行設(shè)置。如圖：變量設(shè)置：上面講到我們實(shí)際上是使用三組耦合微帶線，即有三組參數(shù)?？紤]每個(gè)對(duì)稱耦合微帶線

3、都有w(寬度)，s(間距)，l(長(zhǎng)度)三個(gè)參數(shù)。我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的就是通過(guò)計(jì)算機(jī)優(yōu)化得到我們需要的這些參數(shù)的值，所以在這里，我們要將這些參數(shù)設(shè)置為變量。如圖：可見(jiàn)，我們要給每一個(gè)變量一個(gè)設(shè)計(jì)值以及它在優(yōu)化過(guò)程中的上下限。設(shè)計(jì)值可以參照書(shū)上給出的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行計(jì)算，不過(guò)相當(dāng)復(fù)雜，我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)中不妨估算。不過(guò)要分清楚他們大概的范圍，不能盲目設(shè)定。頻率設(shè)置：這里的頻率設(shè)置是設(shè)計(jì)最后看計(jì)算結(jié)果時(shí)的頻率范圍以及步長(zhǎng)，當(dāng)然就需要包括所有我們需要的頻率點(diǎn)(即至少包括條件里給出的通帶以及要求的阻帶衰減的點(diǎn))。如圖：輸入設(shè)置及優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置：我們的實(shí)驗(yàn)要求里給出了實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，即帶內(nèi)回波損耗大于20db，阻帶衰減在

4、4.8GHz處不小于25db。因?yàn)槲覀冞@里的db值都為負(fù)數(shù)，所以目標(biāo)即：而輸入設(shè)置，即為設(shè)置在優(yōu)化目標(biāo)里出現(xiàn)的參數(shù)。如圖：4分析、優(yōu)化電路：當(dāng)我們完成上面步驟后，我們首先對(duì)電路進(jìn)行分析，看有沒(méi)有錯(cuò)誤，如果有錯(cuò)，在電路里和參數(shù)設(shè)置里進(jìn)行改正，直到通過(guò)分析。如圖：然后對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化，如圖：當(dāng)看到窗口里的Obf值減小，即說(shuō)明電路優(yōu)化正在進(jìn)行。一次優(yōu)化結(jié)束時(shí)，我們要即時(shí)更新參數(shù)。如圖：更新參數(shù)時(shí)，我們應(yīng)該需要注意，這些變量是否變到了我們?cè)O(shè)置它們優(yōu)化的上下限，如果到了，那么應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加上下限的范圍，以方便電路繼續(xù)優(yōu)化下去。更新參數(shù)之后，我們來(lái)查看優(yōu)化后的結(jié)果。用方格圖窗口來(lái)查看結(jié)果，如圖：也可用表格來(lái)查看結(jié)果。如圖：然后重復(fù)進(jìn)行分析-優(yōu)化-更新參數(shù)-查看結(jié)果，直到滿足我們的設(shè)計(jì)要求為止。電路優(yōu)化是一個(gè)比較繁瑣的過(guò)程，但是需要注意的是：通過(guò)這種優(yōu)化過(guò)程，可能很難得到比較好的結(jié)果，這也許是在