低通濾波器報(bào)告

目錄TOC\o"1-3"\h\z\u1引言 32課題研究意義 33微波濾波器介紹 33.1微波濾波器概述 33.2濾波器的技術(shù)指標(biāo) 43.3濾波器的衰減特性 44低通微帶階梯阻抗濾波器設(shè)計(jì) 54.1短傳輸線段的近似等效電路 54.2低通微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo) 64.3低通微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)步驟 65課程設(shè)計(jì)體會(huì) 19參考文獻(xiàn)： 20摘要本次課程設(shè)計(jì)是基于ADS2021軟件來完成低通微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)，AgilentADS(AdvancedDesignSystem)是在HPEESOF系列EDA軟件根底上開展完善起來的基于矩量法仿真的大型綜合設(shè)計(jì)，是美國安捷倫公司開發(fā)的大型綜合設(shè)計(jì)軟件，其強(qiáng)大的仿真設(shè)計(jì)大大提高了復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)效率，使之成為設(shè)計(jì)人員的有效工具。低通微帶階梯濾波器基于ADS2021的設(shè)計(jì)平臺(tái)，來完成其設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出一款實(shí)用的低通濾波器。關(guān)鍵詞：ADS2021；低通微帶階梯阻抗濾波器；1引言階梯阻抗低通濾波器也稱為上下阻抗低通濾波器，它是一種構(gòu)造簡潔的電路，其由很高和很低特性阻抗的傳輸線段交替排列而成，構(gòu)造緊湊，便于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。將給出符合技術(shù)指標(biāo)的微帶線階梯阻抗低通濾波器原理圖，并由原理圖給出階梯阻抗低通濾波器幅員。2課題研究意義微波濾波器是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它通過在濾波器通帶頻率內(nèi)提供信號(hào)傳輸并在阻帶內(nèi)提供衰減的特性，用以控制微波系統(tǒng)中某處的頻率響應(yīng)。典型的頻率響應(yīng)包括低通、高通、帶通和帶阻特性。微波濾波器實(shí)際上已經(jīng)應(yīng)用與各類型的微波通信、雷達(dá)測試或測量系統(tǒng)中。微波濾波器的理論和實(shí)踐始于第二次世界大戰(zhàn)前幾年。濾波器設(shè)計(jì)的鏡像參量法是20世紀(jì)30年代后期開發(fā)的。使用鏡像參量法設(shè)計(jì)的濾波器，由較簡單的二端口濾波器節(jié)的級(jí)聯(lián)構(gòu)成，以便提供所希望的截止頻率和衰減特性，但不能提供在整個(gè)工作范圍內(nèi)頻率響應(yīng)的具體性質(zhì)。所以用鏡像參量法設(shè)計(jì)濾波器雖然程序是相對(duì)簡單的，但為了到達(dá)所希望的結(jié)果，常常必須迭代屢次。一種更現(xiàn)代的過程成為插入損耗法，該方法采用網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)設(shè)計(jì)出有完整的特定頻率響應(yīng)的濾波器。AgilentADS(AdvancedDesignSystem)是在HPEESOF系列EDA軟件根底上開展完善起來的基于矩量法仿真的大型綜合設(shè)計(jì)，是美國安捷倫公司開發(fā)的大型綜合設(shè)計(jì)軟件，其強(qiáng)大的仿真設(shè)計(jì)大大提高了復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)效率，使之成為設(shè)計(jì)人員的有效工具。該實(shí)驗(yàn)采用插入損耗法，使用ADS軟件中傳輸線分析綜合工具計(jì)算微帶線的寬度和長度，最終實(shí)現(xiàn)濾波器的綜合和仿真。通過這種具有普遍性的實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，可把書本的理論知識(shí)與工程實(shí)際相結(jié)合，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，對(duì)培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力、觀察發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)學(xué)生工程研究能力具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。3微波濾波器介紹3.1微波濾波器概述在微波波段的濾波器可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)，包括同軸線，波導(dǎo)，介質(zhì)諧振器，微帶線等。在平面電路中最常用的是微帶型濾波器，微帶線濾波器具有小尺寸，用光刻技術(shù)易于加工易與其他有源電路元件(如MMIC)集在一起；另外，它能通過采用不同的襯底材料在很大的頻率范圍內(nèi)(從幾MHz到幾十GHz)應(yīng)用。下面是幾種常見構(gòu)造的濾波器：平行耦合微帶線濾波器、交指型濾波器、發(fā)夾型濾波器。其中半波長平行耦合微帶線帶通濾波器是微波集成電路中廣為應(yīng)用的帶通濾波器形式，其構(gòu)造緊湊，第二寄生通帶的中心頻率位于主通中心頻率的3倍處，適應(yīng)頻率范圍大、，適用于寬帶濾波器時(shí)相對(duì)帶寬達(dá)20％。其缺點(diǎn)為插損較大，同時(shí)，諧振器在一個(gè)方向依次擺開，造成濾器在一個(gè)方向上占用了較大空間。濾波器的技術(shù)指標(biāo)濾波器的指標(biāo)形象地描述了濾波器的頻率響應(yīng)特性。下面對(duì)這些技術(shù)指標(biāo)做一簡單介紹。(1)工作頻率：濾波器的通帶頻率范圍,有兩種定義方式：①3dB帶寬：由通帶最小插入損耗點(diǎn)〔通帶傳輸特性的最高點(diǎn)〕向下移3dB時(shí)所測的通帶寬度。這是經(jīng)典的定義,沒有考慮插入損耗,易引起誤解,工程中較少使用。②插損帶寬：滿足插入損耗時(shí)所測的帶寬。這個(gè)定義比擬嚴(yán)謹(jǐn),在工程中常用。(2)插入損耗：由于濾波器的介入,在系統(tǒng)內(nèi)引入的損耗。濾波器通帶內(nèi)的最大損耗包括構(gòu)成濾波器的所有元件的電阻性損耗。插入損耗限定了工作頻率,也限定了使用場合的兩端阻抗。(3)帶內(nèi)紋波：插入損耗的波動(dòng)范圍。帶內(nèi)紋波越小越好,否則,會(huì)增加通過濾波器的不同頻率信號(hào)的功率起伏。(4)帶外抑制：規(guī)定濾波器在什么頻率上會(huì)阻斷信號(hào),是濾波器特性的矩形度的一種描述方式。也可用帶外滾降來描述,就是規(guī)定濾波器通帶外每多少頻率下降多少分貝。濾波器的寄生通帶損耗越大越好,也就是諧振電路的二次、三次等高次諧振峰越低越好。(5)承受功率：在大功率發(fā)射機(jī)末端使用的濾波器要按大功率設(shè)計(jì),元件體積要大,否則,會(huì)擊穿打火,發(fā)射功率急劇下降。因通常采用工作衰減來描述濾波器的衰減特性,即式中,Pin和PL分別為輸出端接匹配負(fù)載時(shí)的濾波器輸入功率和負(fù)載吸收功率。隨著頻率的不同其數(shù)值不同，這就是濾波器的衰減特性。根據(jù)衰減特性,濾波器分為低通、高通、帶通和帶阻四種。這四種微波濾波器的特性都可由低通原型特性變換而來。上式僅表示某個(gè)頻率的衰減。為了描述衰減特性與頻率的相關(guān)性,通常使用數(shù)學(xué)多項(xiàng)式來逼近濾波器特性。最平坦型用巴特沃士(Butterworth),等波紋型用切比雪夫(Tchebeshev),陡峭型用橢圓函數(shù)型(Elliptic)，等延時(shí)用高斯多項(xiàng)式〔Gaussian〕。下表給出這四種類型濾波器的根本特性。對(duì)于微波應(yīng)用，集總元件電路必須變更到由傳輸線段組成的分布元件，理查德〔Richard〕變換和科洛達(dá)〔Kuroda〕恒等關(guān)系提供了這個(gè)手段。4低通微帶階梯阻抗濾波器設(shè)計(jì)4.1短傳輸線段的近似等效電路階梯阻抗低通濾波器是由特性阻抗很高或很低的短傳輸線段構(gòu)成，短傳輸線段的近似等效電路需要討論。一段特性阻抗為

、長度為的傳輸線的Z矩陣為一段傳輸線的網(wǎng)絡(luò)參量與集總元器件T形網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)參量有等效關(guān)系。集總元器件T形網(wǎng)絡(luò)的Z矩陣為假定集總元器件T形網(wǎng)絡(luò)由電感和電容構(gòu)成，假設(shè)假定傳輸線有大的特性阻抗和短的長度〔〕，一段短傳輸線與集總元器件T形網(wǎng)絡(luò)的等效關(guān)系為從前面的討論可以知道，一段特性阻抗很高的傳輸線可以等效為串聯(lián)電感。而且傳輸線的特性阻抗越高所需的傳輸線長度越短；一段特性阻抗很低的傳輸線可以等效為并聯(lián)電容，而且傳輸線的特性阻抗越低所需的傳輸線長度也越短。正是因?yàn)樯厦娴脑?，等效為電感的傳輸線通常選實(shí)際能做到的特性阻抗的最大值，等效為電容的傳輸線通常選實(shí)際能做到的特性阻抗的最小值。微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)學(xué)習(xí)微波濾波器設(shè)計(jì)原理與流程，使用ADS軟件中傳輸線分析綜合工具計(jì)算微帶線的寬度和長度，最終實(shí)現(xiàn)濾波器的綜合和仿真。設(shè)計(jì)微帶線階梯阻抗低通濾波器，要求截止頻率為3GHz，通帶內(nèi)波紋為0.5dB，在6GHz處具有不小于40dB的衰減，系統(tǒng)輸入、輸出阻抗為50Ω，微帶線厚1mm，介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)為2.7，選微帶線特性阻抗最大值Zh=120Ω，特性阻抗最小值Zl=15Ω。低通微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)步驟1．創(chuàng)立工程下面將創(chuàng)立一個(gè)分布參數(shù)低通濾波器工程，所有的設(shè)計(jì)都將保存在這個(gè)工程之中。創(chuàng)立工程的步驟如下?！?〕啟動(dòng)ADS軟件，彈出主視窗?！?〕選擇主視窗中【File】菜單→【NewProject】，彈出【NewProject】對(duì)話框，在【NewProject】對(duì)話框中，輸入工程名稱和這個(gè)工程默認(rèn)的長度單位，這里工程名稱定為MicrostripFilter_Lowpass，默認(rèn)的長度單位選為millimeter?！?〕單擊【NewProject】對(duì)話框中的【OK】按鈕，完成創(chuàng)立分布參數(shù)低通濾波器工程。2．創(chuàng)立原理圖在MicrostripFilter工程中創(chuàng)立一個(gè)階梯阻抗低通濾波器的原理圖，這個(gè)原理圖命名為Filter1。創(chuàng)立原理圖的步驟如下：①在主視窗中選擇【File】菜單＞【NewDesign】,彈出【NewDesign】對(duì)話框，在【NewDesign】對(duì)話框中，輸入新建的原理圖名稱Filter1，并選擇對(duì)話框【CreateNewDesignin】項(xiàng)中的NewSchematicWindow(新建原理圖視窗)，以及選擇【SchematicDesignTemplates】(原理圖設(shè)計(jì)模版)項(xiàng)中的none,【NewDesign】對(duì)話框如圖1所示。②單擊【NewDesign】對(duì)話框中的【OK】按鈕，完成創(chuàng)立原理圖，新建的原理圖Filter1自動(dòng)翻開。圖1創(chuàng)立階梯阻抗低通濾波器原理圖3．利用ADS微帶線的計(jì)算工具完成對(duì)微帶線的計(jì)算①在原理圖Filter1上，選擇【tools】菜單＞【LineCalc】＞【StartLineCalc】命令，彈出【LineCalc】計(jì)算窗口，【LineCalc】計(jì)算窗口如圖2所示。圖2計(jì)算微帶線的尺寸②在【LineCalc】計(jì)算窗口，在傳輸線的特性阻抗和相移的前提下，計(jì)算微帶線的寬度和長度。在【LineCalc】計(jì)算窗口選擇如下⑴Type選擇為MLIN，意為計(jì)算微帶線。⑵Er=2.7，表示微帶線基板的相對(duì)介電常數(shù)為2.7.⑶Mur=1，表示微帶線的相對(duì)磁導(dǎo)率為1.⑷H=1mm，表示微帶線基板的厚度為1mm。⑸Hu=1.0e+033mm，表示微帶線的封裝高度為1.0e+033mm。⑹T=0.05mm，表示微帶線的導(dǎo)體層厚度為0.05mm。⑺Cond=5.8E+7，表示微帶線導(dǎo)體的電導(dǎo)率為5.8E+7。⑻TanD=0.0003，表示微帶線的損耗角正切為0.0003.⑼Rough=0mm，表示微帶線外表粗糙度為0mm。⑽Freq=3GHz，表示計(jì)算時(shí)采用頻率3GHz。⑾Z0=15Ohm，表示計(jì)算時(shí)特性阻抗采用15Ω。⑿E_o相移。上述設(shè)置完成后，單擊【LineCalc】計(jì)算窗口中的Synthesize按鈕，在【LineCalc】窗口中顯示出計(jì)算結(jié)果如下。W=12.86mm，表示微帶線的寬度為12.86mm。L=5.15mm，表示微帶線的長度為5.15mm。③繼續(xù)是用【LineCalc】計(jì)算窗口進(jìn)展計(jì)算，需要計(jì)算的數(shù)據(jù)如下特性阻抗為120Ωo時(shí)微帶線的寬度和長度。特性阻抗為15Ωo時(shí)微帶線的寬度和長度。特性阻抗為50Ω時(shí)，微帶線的寬度。通過上述計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，是微帶線階梯阻抗低通老前輩的尺寸，濾波器的階數(shù)是5階，濾波器由5段傳輸線段構(gòu)成。由上述計(jì)算得到的微帶線的寬度和長度列表如表1所示。表1計(jì)算微帶線的尺寸節(jié)等效的元件特性阻抗相移微帶線的寬度微帶線的長度1并聯(lián)電容15Ωo2串聯(lián)電感120Ωo3并聯(lián)電容15Ωo4串聯(lián)電感120Ωo5并聯(lián)電容15Ωo系統(tǒng)阻抗50Ω4．設(shè)計(jì)原理圖在Filter1原理圖上，根據(jù)圖2.3搭建階梯阻抗低通濾波器原理圖電路，低通濾波器使用微帶線搭建?！?〕在原理圖的元件面板列表上，選擇微帶線【TLine-Microstrip】，元件面板上出現(xiàn)與微帶線對(duì)應(yīng)的元件圖標(biāo)?！?〕在微帶線元件面板上選擇MLIN，5次插入到原理圖的畫圖區(qū)，MLIN是一段長度的微帶線，可以設(shè)置這段微帶線的寬度W和長度L。分別雙擊畫圖區(qū)的5個(gè)MLIN，將5個(gè)MLIN的數(shù)值分別設(shè)置如下TL1微帶線設(shè)置為寬度W=12.86mm，長度L=5.15mm。TL2微帶線設(shè)置為寬度W=0.40mm，長度L=5.81mm。TL3微帶線設(shè)置為寬度W=12.86mm，長度L=7.68mm。TL4微帶線設(shè)置為寬度W=0.40mm，長度L=5.81mm。TL5微帶線設(shè)置為寬度W=12.86mm，長度L=5.15mm?！?〕在微帶線元件面板上選擇MSTEP，6次插入原理圖的畫圖區(qū)，MSTEP是微帶線階梯結(jié)，可以設(shè)置微帶線階梯結(jié)的寬度W1和寬度W2。分別雙擊畫圖區(qū)的6個(gè)MSTEP，將6個(gè)MSTEP的數(shù)值分別設(shè)置如下。MSTEP1微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=2.63mm，寬度W2=12.86mm。MSTEP2微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=12.86mm，寬度W2=0.40mm。MSTEP3微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=0.40mm，寬度W2=12.86mm。MSTEP4微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=12.86mm，寬度W2=0.40mm。MSTEP5微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=0.40mm，寬度W2=12.86mm?！?〕單擊工具欄中的連線按鈕，將前面原理圖中的5個(gè)MLIN和6個(gè)MSTEP用導(dǎo)線連接起來，連接方式如圖3所示。圖35個(gè)MLIN和6個(gè)MSTEP連接〔5〕在微帶線元件面板上，選擇MSUB插入原理圖的畫圖區(qū)。在畫圖區(qū)中雙擊MSUB，設(shè)置結(jié)果如圖4所示。圖4微帶線參數(shù)設(shè)置控件〔6〕利用ADS軟件中的工具tools查驗(yàn)微帶線TL1的電參數(shù)。①單擊原理圖上的TL1，表示要計(jì)算TL1的電參數(shù)。②然后選擇【tools】菜單＞【LineCalc】＞【SendSelectedComponentToLineCalc】命令，經(jīng)過幾秒鐘的計(jì)算后，彈出【LineCalc】窗口。③在【LineCalc】窗口中，圖2.8所示的微帶線參數(shù)已經(jīng)賦值到【LineCalc】窗口中，微帶線的寬度W和長度L也已經(jīng)賦值到【LineCalc】窗口中。④在【LineCalc】窗口中，將頻率設(shè)置為3GHz，然后單擊【LineCalc】計(jì)算窗口中的Analyze按鈕，在【LineCalc】窗口中顯示出微帶線的電參數(shù)。微帶線TL1的電參數(shù)如下Ω。o。〔7〕選擇S參數(shù)仿真元件面板，在元件面板上選擇負(fù)載終端Term，兩次插入原理圖冬，定義負(fù)載終端Term1為輸入端口，負(fù)載終端Term2為輸出端口。在原理圖工具欄中單擊接地按鈕，將地線兩次插入原理圖，讓負(fù)載終端Term接地。單擊連線按鈕，將負(fù)載終端Term和低通濾波器連接起來。在仿真之前，首先設(shè)置S參數(shù)仿真控件SP，SP對(duì)原理圖中的仿真參量給出取值范圍，當(dāng)S參數(shù)仿真控件SP確定后，就可以仿真了?！?〕在S參數(shù)仿真元件面板上，選擇S參數(shù)仿真控件SP，插入原理圖的畫圖區(qū)，對(duì)S參數(shù)仿真控件SP設(shè)置如下。頻率掃描類型選為線性Linear，頻率掃描的起始值設(shè)為0GHz，頻率掃描的終止值設(shè)為7GHz，頻率掃描的步長設(shè)為0.1GHz其余參數(shù)保持默認(rèn)狀態(tài)。單擊S參數(shù)仿真控件SP設(shè)置窗口中的【OK】按鈕，完成對(duì)S參數(shù)仿真控件SP的設(shè)置。原理圖如圖5所示。圖5低通濾波器的原理圖〔2〕現(xiàn)在可以對(duì)原理圖仿真了，在原理圖工具欄中單擊仿真按鈕，運(yùn)行仿真，仿真完畢后，數(shù)據(jù)顯示視窗自動(dòng)彈出。〔3〕數(shù)據(jù)顯示視窗的初始狀態(tài)沒有任何數(shù)據(jù)顯示，用戶自己選擇需要顯示的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)顯示的方式，這里選擇的步驟如下。①在數(shù)據(jù)顯示視窗中，單擊數(shù)據(jù)顯示方式面板中的矩形圖標(biāo)，插入數(shù)據(jù)顯示區(qū)。②選擇矩形圖的橫軸為頻率，縱軸為用分貝〔dB〕表示的.③在曲線上插入兩個(gè)Marker，曲線如圖6所示。④單擊工具欄中的保存按鈕，保存數(shù)據(jù)圖6階梯阻抗低通濾波器數(shù)據(jù)顯示〔4〕由圖6可以看出，曲線在3GHz和6GHz處的值如下。在3GHz處，的值為-17.319dB。在6GHz處，的值為-43.509dB。以上數(shù)據(jù)在6GHz處滿足技術(shù)指標(biāo)，在3GHz處不滿足技術(shù)指標(biāo)?！?〕圖6的曲線不滿足技術(shù)指標(biāo)，需要調(diào)整原理圖，下面對(duì)原理圖進(jìn)展優(yōu)化?！?〕修改圖6中電路元件的取值方式，將微帶線和微帶線階梯結(jié)的寬度以及微帶線的長度設(shè)置為變量，設(shè)置如下。TL1微帶線設(shè)置為寬度W=w2mm。TL2微帶線設(shè)置為寬度W=w1mm。TL3微帶線設(shè)置為寬度W=w2mm,長度L=lmm。TL4微帶線設(shè)置為寬度W=w1mm。TL5微帶線設(shè)置為寬度W=w2mm。MSTEP1微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=2.63mm，寬度W2=w2mm。MSTEP2微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=w2mm，寬度W2=w1mm。MSTEP3微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=w1mm，寬度W2=w2mm。MSTEP4微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=w2mm，寬度W2=w1mm。MSTEP5微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=w1mm，寬度W2=w2mm。MSTEP6微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度W1=w2mm，寬度W2=2.63mm。完成變量設(shè)置的原理圖如圖7所示圖7設(shè)置原理圖中的變量(7)在原理圖的工具欄中，選擇變量【VAR】按鈕，插入原理圖的畫圖區(qū)。在畫圖區(qū)中雙擊VAR，彈出【VariablesandEquations】設(shè)置對(duì)話框，在對(duì)話框中對(duì)變量w1、w2和l進(jìn)展設(shè)置。對(duì)變量w1設(shè)置如下。在Name欄填入w1。在VariableValue欄填入0.4。單擊【Tune/Opt/Stat/DOESetup】按鈕，翻開【Setup】設(shè)置窗口，在【Setup】窗口中，選擇優(yōu)化Optimization按鈕，然后在OptimizationStatus欄選擇Enabled,在Type欄選擇Continuous,在Format欄選擇min/max，在MinimumValue欄填入0.3，在MaximumValue欄填入0.6。單擊【OK】按鈕完畢對(duì)w1的設(shè)置。(8)用同樣的方法設(shè)置變量w2和l，設(shè)置如下。導(dǎo)體帶寬度w2的VariableValue值填入12.86，在MinimumValue欄填入10，在MaximumValue欄填入15。微帶線的長度l的VariableValue值填入7.68，在MinimumValue欄填入6.68，在MaximumValue欄填入7.68。原理圖中設(shè)置完成的VAR控件如圖8所示。圖8變量控件〔9〕在原理圖的元件面板列表上，選擇優(yōu)化元件【OPTIM/Stat/Yield/DOE】項(xiàng)，在優(yōu)化的元件面板上，選擇優(yōu)化控件Optim插入原理圖的畫圖區(qū)，并選擇目標(biāo)控件Goal插入原理圖的畫圖區(qū)，共插入兩個(gè)目標(biāo)控件Goal?！?0〕雙擊畫圖區(qū)的優(yōu)化控件Optim，翻開【NominalOptimization】窗口，在【NominalOptimization】窗口中設(shè)置優(yōu)化控件，設(shè)置優(yōu)化控件的步驟如下。選擇隨機(jī)Random優(yōu)化方式。優(yōu)化次數(shù)選擇100次。其余的選項(xiàng)保持默認(rèn)狀態(tài)。(11)下面設(shè)置目標(biāo)控件Goal1.雙擊目標(biāo)控件1，設(shè)置如下。選擇Expr為dB〔S〔2，1〕〕。選擇目標(biāo)控件的期望值為用dB表示的.選擇Min為-1.期望值S21的最小值為-1dB。選擇RangeVar[1]為freq。變量選為頻率。選擇RangeMin[1]為0GHz。頻率的最小值選為0GHz。選擇RangeMax[1]為3GHz。頻率的最大值選為3GHz。其余的選項(xiàng)保持默認(rèn)狀態(tài)。用同樣的方法設(shè)置目標(biāo)控件2.原理圖中設(shè)置完成的優(yōu)化控件和目標(biāo)控件如圖9所示。圖9設(shè)置完成的優(yōu)化控件和目標(biāo)控件(12)現(xiàn)在原理圖如圖10所示。圖10優(yōu)化后的低通濾波器原理圖現(xiàn)在可以對(duì)圖10所示的原理圖仿真了。在原理圖工具欄中單擊仿真【Simulate】圖標(biāo)，運(yùn)行仿真，仿真過程中彈出了仿真狀態(tài)窗口，記錄了頻率掃描范圍、變量取值和仿真花費(fèi)的時(shí)間等。仿真完畢后，選擇【Simulate】菜單>【UpdateOptimizationValues】命令，將優(yōu)化后的值保存在原理圖中，優(yōu)化后的電路元件值如下。w1=0.543161.w2=10.0195.l=7.04585.〔13〕仿真完畢后，數(shù)據(jù)顯示視窗自動(dòng)彈出。在數(shù)據(jù)顯示視窗用矩形圖表示曲線，矩形圖橫軸為頻率范圍，縱軸是用分貝〔dB〕表示的。單擊工具欄中的Marker按鈕，在曲線3GHz和6GHz處各插入個(gè)標(biāo)記，插入標(biāo)記的曲線如圖11所示。圖11低通濾波器原理圖優(yōu)化數(shù)據(jù)6．生成階梯阻抗低通濾波器幅員〔1〕在原理圖視窗上，去掉階梯阻抗低通濾波器兩個(gè)端口的Term、接地和優(yōu)化控件，不讓它們出現(xiàn)在生成的班圖中，去掉的方法是單擊原理圖工具欄中的【DeactiveorActiveComponent】按鈕，然后單擊兩個(gè)端口的Term、接地、和優(yōu)化控件，假設(shè)Term、接地、優(yōu)化控件打了紅叉，表示已經(jīng)關(guān)掉，這是階梯阻抗低通濾波器如圖12所示。圖12去掉Term、接地和優(yōu)化控件的原理圖〔2〕選擇原理圖上的【Layout】菜單>【Generate/UpdateLayout】，彈出【Generate/UpdateLayout】設(shè)置窗口，單擊窗口上的【OK】按鈕。默認(rèn)它的設(shè)置?！?〕完成幅員的生成過程后，幅員視窗會(huì)自動(dòng)翻開，畫圖區(qū)會(huì)顯示剛剛生成的幅員，如圖13所示。比照原理圖和幅員可以發(fā)現(xiàn)，原理圖中構(gòu)成濾波器電路的各種微帶線元件模型，在幅員中已經(jīng)轉(zhuǎn)化成實(shí)際微帶線。圖13由階梯阻抗低通濾波器原理圖生成的幅員〔4〕選擇幅員工具欄上的端口Port，兩次插入幅員，輸入端口設(shè)置為端口1，輸出端口設(shè)置為端口2.〔5〕下面設(shè)置微帶線的根本參數(shù)。為了使幅員的仿真結(jié)果有效，必須使幅員中微帶線的根本參數(shù)與原理圖中微帶線的根本參數(shù)一致。選擇幅員視窗中的【Momentum】菜單>【Substrate】>【UpdateFromSchematic】命令，從原理圖視窗得到微帶線的根本參數(shù)。7.幅員仿真〔1〕選擇幅員視窗中的【Momentum】菜單>【Simulation】>【S-Paramete】命令，翻開仿真控制【SimulationControl】窗口?！?〕在仿真控制【Simul