ADS低通濾波器地的設(shè)計(jì)與仿真

電磁與微技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程題目：

低通濾波器的設(shè)計(jì)與真姓

名：指導(dǎo)老師：系專班學(xué)

別：業(yè)：級(jí)：號(hào)：

電子信息與電氣工程通信工程完成時(shí)間：

：實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案：低通濾波的設(shè)計(jì)與仿摘微波濾波器是用來(lái)分離不同頻率微波信號(hào)的一種器件。它的主要用是抑制不需要的信號(hào)使其不能通過濾波器,讓需要的信號(hào)通過微波電路系統(tǒng)中濾波器的性能對(duì)電路的性能指標(biāo)有很大的影響此如何設(shè)計(jì)出一個(gè)具有高性能的濾波器對(duì)設(shè)計(jì)微波電路系統(tǒng)具有很重要的意義。微帶路具有體積小，重量輕、頻帶寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在微波電路系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，其中用微做濾波器是其主要應(yīng)用之一。關(guān)詞ads；微帶線；低通濾波器精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一設(shè)思1設(shè)計(jì)要求截止頻率1.1GHz帶內(nèi)波紋小于0.2dB在1.21GHz處具有不小于25dB的帶外衰減。2、方案選擇利用橢圓函數(shù)濾波器設(shè)計(jì)并仿真過優(yōu)化后結(jié)調(diào)出來(lái)的波形能達(dá)到指標(biāo)但波形會(huì)形成帶阻波形，只能實(shí)現(xiàn)在一范圍內(nèi)低通。所以不選。利用切比雪夫?yàn)V波器設(shè)計(jì)并仿真經(jīng)過優(yōu)化調(diào)試后可用。3、設(shè)計(jì)法案首先用LC設(shè)計(jì)低通濾波器集總數(shù)模型當(dāng)頻率工作在高頻時(shí)，要用微帶線代替LC元件。高阻抗微帶線代替串聯(lián)電感，低阻抗微帶線代替并聯(lián)電容。一般取Zhigh=120Ω，Zlow=20Ω輸入和輸出加上50微帶線后根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過ADS自帶的Linecalc計(jì)算轉(zhuǎn)換過來(lái)的微帶線長(zhǎng)和寬。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主以濾波器的參數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化仿真。S21（S12）（表示輸參數(shù)，濾波器的通帶，阻帶的位置以及衰減，起伏全部表現(xiàn)在S21（S12）隨頻率化的曲線上（S22）參數(shù)是輸入、輸出端口的反射系數(shù)，由它可以換算輸入輸出的壓駐波比。如果反射系數(shù)過大，就會(huì)導(dǎo)致反射損耗過大，影響系統(tǒng)的后級(jí)匹配，使系統(tǒng)能下降。板材設(shè)置（基板厚度=0.8mm（基板相對(duì)介電常數(shù)=2.2，Mur（磁導(dǎo)率）=1，Cond（金屬電導(dǎo)率=1E+50，（封裝高度=1E+033mmT（金屬層厚度）=0.01mm，TanD（損耗角正切）=0。二仿過及路理、圖S參等經(jīng)過ADS軟件的仿真和折中就以相對(duì)比較好的方案為例介紹詳細(xì)過程以及電路和版圖仿真的情況。精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案低通濾波器集總參數(shù)模型如圖1示：圖原理圖設(shè)計(jì)并加T型接口如圖2所：圖優(yōu)化控件如圖3所示：圖未經(jīng)優(yōu)化原理圖仿真的S（，1參數(shù)如圖4示：圖4精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖中m1位置即為1.1GHz，與求衰減還有差距。因此需要對(duì)原電路進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化完后的S（，）參數(shù)如圖5示：圖由圖5可看出經(jīng)過優(yōu)化后的S（，）參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。電路圖仿真成功后進(jìn)行PBC版圖生成和仿真，利用ADS軟生產(chǎn)版圖如圖6：圖6當(dāng)生成版圖后在版圖的兩端邊沿打上兩個(gè)Port設(shè)置Port的板層和版圖的板層一致。接下來(lái)就是把原理圖的參導(dǎo)入5圖中，點(diǎn)擊版圖窗口菜單中的Momentum->Substrate->UpdateFromSchematic從原理圖中獲得參數(shù)。之后點(diǎn)擊Momentum->Simulation->彈仿真設(shè)置窗口，該窗口右側(cè)的SweepType選擇Adaptive，起止頻率設(shè)為與原理圖中相同，樣點(diǎn)數(shù)限制取10因?yàn)榉抡婧苈?，所以點(diǎn)數(shù)不要取得太多。然后點(diǎn)擊Update按鈕，將設(shè)置填入左側(cè)列表中，點(diǎn)擊Simulate按鈕開始進(jìn)行仿真。精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案仿真完（，）參數(shù)波形如圖：圖由圖7可看出版圖仿真的截止頻與設(shè)計(jì)要求還有點(diǎn)偏差回到原理圖窗口進(jìn)行優(yōu)化仿真產(chǎn)生這種情況的原因是帶線的寬度取值不合適可以改變優(yōu)化變量的初值也可根據(jù)曲線與指標(biāo)的差別情況適當(dāng)整優(yōu)化目標(biāo)的參數(shù)新進(jìn)行優(yōu)化經(jīng)過多次重新優(yōu)化后得到如圖的S（，）參數(shù)波：圖由圖8可看出相比圖更接近設(shè)要求且證明版圖仿真與設(shè)計(jì)要求也一直時(shí)的微帶的長(zhǎng)和寬的參數(shù)如圖9所示：圖精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案三設(shè)總本次課程設(shè)計(jì)是用ADS設(shè)計(jì)微帶通濾波器設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)所要制作的濾波器的原理圖經(jīng)過小組討論后決定用切雪夫?yàn)V波器原型來(lái)設(shè)計(jì)據(jù)所給的參數(shù)計(jì)算出所要設(shè)計(jì)的濾波器需要的階數(shù)為9之后據(jù)上網(wǎng)查找的經(jīng)驗(yàn)方法用ADS自帶的微帶計(jì)算器算計(jì)算出所要用的微帶的長(zhǎng)和寬，設(shè)計(jì)完進(jìn)行優(yōu)化時(shí)卻無(wú)法優(yōu)化出符合設(shè)計(jì)要求的（，）參數(shù)波形之后小組上網(wǎng)查找在微仿真論壇得到說可用橢圓函數(shù)濾波器制作用進(jìn)行了使用橢圓函數(shù)濾波器的制作結(jié)果得的波形是能滿足帶內(nèi)波紋截至頻率、阻帶頻率，但所得圖形是阻帶圖形，只能滿足在一范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)低通。通過查找資料可以利用集總的方法讓ADS自行得出階數(shù)與原理圖，于變用集總的方式得出了切比雪夫階濾波器，之后用第一次的計(jì)算方法，再經(jīng)過優(yōu)化終得到正確的波形且完全符合設(shè)計(jì)要求。通過本次課程設(shè)計(jì)使我不僅學(xué)了通信專業(yè)相關(guān)的知識(shí)更重要的是掌握ADS的基本使用方法通過實(shí)驗(yàn)使我更直觀地去理解和鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)調(diào)動(dòng)了我們的學(xué)習(xí)興趣通過ADS仿真實(shí)驗(yàn)，提升我的動(dòng)手能力和解決問題的能力