基于ADS的射頻低通濾波器設計與仿真

1、射頻系統(tǒng)仿真實驗報吿姓名:學號:三峽大學計算機與信息學院電子信息工程系2014/5/5一、設計要求設計一個三階原型Butterworth低通濾波器。要求：f=10GHz,H電長度。4二、設計方案在三階原型Butterworth低通濾波器的基礎上，采用kuroda變換。變?yōu)榭蓪崿F(xiàn)的結構。1）三階原型Butterworth低通濾波器:注：并聯(lián)元件的單位是電納，串聯(lián)元件的單位是電抗2）傳輸線實現(xiàn)集總參數(shù)的電感電容：Z二jX二jZtg9（的短路線）jtg9記為SLL08Y二jB二jYtg9（的開路傳輸線）cc08Z=2Port1Port2Y=1化為Zl3）插入單位元件后再進行Kuroda規(guī)則變換。目的

2、是變成可實現(xiàn)的物理結構。PortlPort2采用如下變換:Z=NZ1的單位元件Y=S/NZ2TZZ+Z取N=-2時兩者等效。Z1所以Z=1的單位元件并聯(lián)Y=1的-開路傳輸線變?yōu)椋篫=1/2的-短路傳輸線和88Z=1/2的單位元件相串聯(lián)。上圖交換為如下：Port24）再插入一個單位元件，如下圖:Z=l/2Z=2利用Kuroda規(guī)則:Zl=SZi/NZVNY=S/Z2丄丁ZiTOC o 1-5 h z九一所以Z=1的單位元件串聯(lián)Z=l/2的短路傳輸線變?yōu)?并聯(lián)的Y=3的開路傳輸線和Z=1.588的單位元件。九一九所以Z=1/2的單位元件串聯(lián)Z=2的短路傳輸線變?yōu)椋翰⒙?lián)的Y=8/5的開路傳輸線和88

3、Z=2.5的單位元件。整個電路如下圖：Port25）阻抗交換：九采用石開路傳輸線8單位值X500。變換后特征阻抗為:0.33333316.66671.575.00000.62531.25002.5125.0000150.00006）物理尺寸計算得到另外4段微帶線尺寸如下:歸一化值Z的特征阻抗寬度W長度P單位：mil頻率：10GHz電長度：451/316.670126.6103.0981.575015.0051110.2345/831.25058.2277105.4932.512504.3755113.6150029.9473107.84三、仿真分析Project導航條內(nèi)。PlanarEM（平面

4、電磁仿真）下Analysis添加一個setup:右鍵單擊fAddsolutionsetup。對MeshingParameters的小網(wǎng)格。點擊選中FixedMesh,frequency10GHz。其它默認，確定。添加的黃色的Solutionsetup右鍵單擊fAddfrequencySweep添加頻率掃描。設置如下：選中快速插值計算：Interpolatingfast。選Linearcount。輸入起始終點頻率及count值：1,10,100然后OK。則：黃色的Solution下出現(xiàn)sweep。右鍵點擊sweep可看其properties。若點擊StartAnalysis則電腦開始分析計算。計

5、算完后，在Results右鍵點擊。Createreport生成報告，點OK,出現(xiàn)Trace對話框：Category內(nèi)選擇S參數(shù)：Sparameter,Quantity內(nèi)選擇S（Port1,Port2）看S丄，F(xiàn)unction內(nèi)選擇dB分貝，點擊AddTrace。然后Done。圖形結果既可顯示出來，可看出低通的樣子。拓撲結構:傳輸特性：S2117Apr2014AnsoftCorporationXYPlot1PlanarEM221:08:160.00-20.00-40.00-60.00FGHz史密斯圓圖:17Apr2014AnsoftCorporation21:21:02SmithPlot1Plan