電磁兼容課程設計2

1、電磁兼容原理與設計課程設計報告I、目標 設計一個LC帶通濾波器，其通帶位于2.0,3.0GHz，通帶內的回波損耗為-20dB，在4.0GHz處的帶外抑制至少為20dB。源電阻及負載皆為50歐姆。II、設計原理一確定濾波器階數(shù)首先強調一點，即本次實驗是用巴特沃斯濾波器設計的設和分別表示通帶邊界，則帶通響應下的頻率與低通原型歸一化頻率之間的轉化關系如下：式中，：通帶的相對寬度：通帶中心頻率：帶通情況下的頻率：低通原型下對應的頻率因為對帶外抑制的要求為4GHz衰減20dB。對應的邊界兩頻率點分別為=3GHz、=2GHz，由頻率轉換公式可得低通原型下對應的歸一化頻=1.125，=0.91 。又 (參照

2、微波網絡P160)其中 表示的是帶外的最小衰減，將其 =20dB(4GHZ下的衰減帶入)其中為通帶最大衰減，我們已知回波損耗是20dB故=0.1。故衰減是指=20*log（輸出/輸入）=0.9dB。將=1.125，=0.91代入求得最大值為n1=3 。二.其次就是低通轉帶通，低通轉帶通的公式如下；帶入以上式子求得三階LC的值三然后我們就可以使用MATLAB自帶函數(shù)來驗證我們的猜想，MATLAB使用函數(shù)如下；1.buttord （1）N,wc=buttord(wp，ws，p，s) 用于計算巴特沃斯數(shù)字濾波器的階數(shù)N和3dB截止頻率wc。 調用參數(shù)wp，ws分別為數(shù)字濾波器的通帶、阻帶截止頻率的歸

3、一化值，要求：0wp1，0ws1。1表示數(shù)字頻率pi。p，s分別為通帶最大衰減和組帶最小衰減（dB）。當wswp時，為高通濾波器；當wp和ws為二元矢量時，為帶通或帶阻濾波器，這時wc也是二元向量。N，wc作為butter函數(shù)的調用參數(shù)。 （2）N,c=buttord(p，s，p，s，s)用于計算巴特沃斯模擬濾波器的階數(shù)N和3dB截止頻率c。p，s，c均為實際模擬角頻率。說明：buttord函數(shù)使用阻帶指標計算3dB截止頻率，這樣阻帶會剛好滿足要求，而通帶會有富余。2.butter （1）b，a=butter（N，wc，ftype）計算N階巴特沃斯數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)分子、分母多項式的系數(shù)向量b

4、、a。調用參數(shù)N和wc分別為巴特沃斯數(shù)字濾波器的階數(shù)和3dB截止頻率的歸一化值（關于pi歸一化），一般是調用buttord（1）格式計算N和wc。系數(shù)b、a是按照z-1的升冪排列。 （2）B，A=butter（N，c，ftype，s）計算巴特沃斯模擬濾波器系統(tǒng)函數(shù)的分子、分母多項式系數(shù)向量ba、aa。調用參數(shù)N和c分別為巴特沃斯模擬濾波器的階數(shù)和3dB截止頻率(實際角頻率)，可調用buttord（2）格式計算N和c。系數(shù)B、A按s的正降冪排列。tfype為濾波器的類型： ftype=high時，高通；c只有1個值。 ftype=stop時，帶阻阻；此時c=cl,cu，分別為帶阻濾波器的通帶3d

5、B下截止頻率和上截止頻率。 ftype缺省時： 若c只有1個值，則默認為低通； 若c有2個值，則默認為帶通；其通帶頻率區(qū)間cl cu。 III、結果討論從圖中的數(shù)據(jù)可以看到n1果然等于3，此外，還把頻率響應的分子和分母都求出來了。IV、備注ws=0.2 0.8;%ws為歸一化阻帶邊界頻率?wp=0.38 0.62;%wp為歸一化通帶邊界頻率，因為歸一化后其中頻率為1HZ，所以在x軸的單位應該為10GHZ，本來歸一化是0.4 0.6，我適當放寬了下通帶。Ap=0.9;%Ap單位為dB的通帶波形?As=25;%As單位為dB的最小阻帶衰減n1,wn1=buttord(wp,ws,Ap,As);%估

6、計數(shù)字濾波器的階數(shù),但這里已經求得是三故n1無用，但是最后可以顯示n1來驗證我們的猜想num,den=butter(n1,wn1);fk=0:0.01:0.5;w=2*pi*fk;h=freqz(num,den,w);%頻率計算g=20*log10(abs(h);%計算幅度dispf=7; dispa=-90;%x軸最多到7GHZgrid on;axis(0,dispf,dispa,0);plot(fk,g);xlabel(頻率(10GHZ),FontSize,16,FontWeight,bold); Ylabe（幅度（dB）,FontSize,16,FontWeight,bold);lege

7、nd(王桐是個天才) V、參考文獻微波網絡及其應用（徐銳敏等）電磁兼容原理與技術（趙家升等）LC濾波器設計與制作（日森 榮二）VI、心得體會我個人感覺這次課程設計是把我們的理論與實際相結合老實的說這次課程設計我做的很累，但是這也從側面反應了我對于各種基本軟件運用的不熟練。比如想用butter這個函數(shù)，網上對于這個函數(shù)的解釋比較少，加上我沒有細心的研究這個函數(shù)，導致最后帶通濾波器的圖弄死都畫不出來，到最后才知道若是要想模擬帶通的巴特沃斯函數(shù)，其帶阻參數(shù)是必不可缺的。最后我也讓我對于搞科研有了一個基本的認識，那就是要想吃這行的飯，沒有一點毅力是行不通的。在周二的討論PPT中我因為MATLAB模擬不出來就放棄了，其實那時離成功只有一步之遙，如果我在多堅持那么一點點，