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滤波器（Filter ）（一）滤波器之种类以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为「低通」（Lowpass）、「高通」（Highpass）、「带通」（Bandpass）及「带阻」（Bandstop）四种。
若以滤波器原型之频率响应来分，则常见有「巴特沃斯型」（Butter-worth）、「切比雪夫I型」（Tchebeshev Type-I）、「切比雪夫II型」（Tchebyshev Type-II）及「椭圆型」（Elliptic）等几类。
若以使用组件型态来分，则可分为「主动型」（Active）及「被动型」（Passive)两类。
其中「被动型」又可分为「L-C型」（L-C Lumped）及「传输线型」（Transmission line）。
而「传输线型」以其结构不同又可分为「平行耦合型」（Parallel Coupled）、「交叉指型」（Interdigital）、「梳型」（Combline）及「发针型」（Hairpin-line）等不同型态。
这里以较为常使用的「巴特沃斯型」（Butterworth）、「柴比雪夫I 型」（Tchebeshev Type-I）为例，说明其设计方法。
（二）「低通滤波器」设计方法(A) 「巴特沃斯型」（Butterworth Lowpass Filter ）步骤一：决定规格。
电路特性阻抗（Impedance ）: Zo (ohm) 通带截止频率（Cutoff Frequency ）: fc (Hz) 阻带起始频率（Stopband Frequency ）: fx (Hz)通带衰减量（Maximum Attenuation at cutoff frequency ）: Ap (dB) 阻带衰减量（Minimum Attenuation at stopband frequency ）：Ax(dB)步骤二：计算组件级数（Order of elements ，N ）。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅≥c x Ap Ax f f N log 110110log 5.010/10/ ， N 取最接近的整数。
微波滤波器设计实例微波滤波器是一种用于滤除不想要的信号和频带，并保留所需信号和频带的电路或设备。
在微波通信、雷达系统、无线电频率干扰以及其他微波应用中，滤波器扮演着至关重要的角色。
本文将通过设计一个简单的微波低通滤波器来介绍微波滤波器设计的一般过程。
首先，我们需要确定设计要求和规格。
对于一个低通滤波器来说，首要任务是能够将所需信号频带内的信号通过，而将其他频带的信号滤除。
通常，我们需要指定滤波器的截止频率、带宽和衰减等参数。
在本例中，我们设定截止频率为2GHz，带宽为500MHz，衰减为20dB。
接下来，我们可以根据设计要求选择合适的滤波器拓扑结构。
常见的微波滤波器拓扑包括LC电路、谐振腔、微带滤波器、耦合线滤波器等。
在本例中，我们选择微带滤波器结构。
然后，我们可以使用滤波器设计软件进行滤波器设计。
滤波器设计软件可以帮助我们进行电路参数计算、滤波器响应仿真和优化等。
输入设计要求后，软件将生成滤波器的电路图和参数。
接下来，我们可以开始进行滤波器的电路实现。
首先，我们需要选择合适的材料和尺寸来制作微带线。
微带线是滤波器中的关键部分，决定了滤波器的性能。
根据设计要求和所选材料，可以使用标准的微带线设计公式来计算线宽和长度。
然后，我们根据滤波器电路图，将微带线和其他元件进行布置。
在布局过程中，需要保证微带线的尺寸和布线方式满足设计要求，并尽量减少布线长度和损耗。
完成布局后，我们可以进行滤波器的制作和组装。
选择合适的PCB材料，并通过PCB制程将滤波器电路图印制在PCB上。
然后，将必要的元件（如电感器、电容器等）焊接到PCB上，并加以调试和测试。
最后，我们可以使用网络分析仪等仪器对滤波器进行测试和性能评估。
通过测量滤波器的插入损耗、衰减和频率响应等参数，我们可以确认滤波器是否达到设计要求。
通过以上的设计流程，我们可以设计和制作出一个满足要求的微波低通滤波器。
当然，这只是一个简单的例子，实际的微波滤波器设计可能更加复杂和精细。
•引言•微波滤波器基本原理•ADS 软件在微波滤波器设计中的应用•微波滤波器制作工艺流程•调试技巧与常见问题解决方案•实验案例分析与讨论•总结与展望目录01引言微波滤波器概述微波滤波器是一种用于控制微波频率响应的二端口网络，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
微波滤波器的主要功能是允许特定频率范围内的信号通过，同时抑制其他频率范围的信号，从而实现信号的选频和滤波。
微波滤波器的性能指标包括插入损耗、带宽、带内波动、带外抑制等，这些指标直接影响着通信系统的性能。
设计制作与调试重要性设计是微波滤波器制作的首要环节，良好的设计能够确保滤波器的性能指标满足系统要求。
制作是将设计转化为实物的过程，制作精度和质量直接影响着滤波器的最终性能。
调试是对制作完成的滤波器进行性能调整和优化，使其达到最佳工作状态的过程。
本教程旨在介绍微波滤波器的设计、制作与调试过程，帮助读者掌握相关知识和技能。
教程内容包括微波滤波器的基本原理、设计方法、制作流程和调试技巧等。
通过本教程的学习，读者将能够独立完成微波滤波器的设计、制作与调试，为实际工程应用打下基础。
教程目的和内容02微波滤波器基本原理低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器微波滤波器分类工作原理及性能指标工作原理性能指标常见类型微波滤波器特点集总参数滤波器分布参数滤波器陶瓷滤波器晶体滤波器03ADS软件在微波滤波器设计中的应用ADS软件简介及功能模块ADS（Advanced Design System）是一款领先的电子设计自动化软件，广泛应用于微波、射频和高速数字电路的设计、仿真与优化。
ADS软件包含多个功能模块，如原理图设计、版图设计、电磁仿真、系统级仿真等，可满足不同设计阶段的需求。
ADS软件支持多种微波滤波器类型的设计，如低通、高通、带通、带阻等，具有强大的设计能力和灵活性。
微波滤波器设计流程确定滤波器类型和性能指标根据实际需求选择合适的滤波器类型，并确定滤波器的性能指标，如中心频率、带宽、插入损耗、带外抑制等。
Microwave Office 滤波器设计实例【微波EDA网】Microwave Office 是一个强大的RF计算机辅助设计及仿真软件。
它提供一整套完整的把你的设计思想转换为产品的设计环境和解决方案。
使用较方便直观。
下面应用它来设计一个滤波器。
其主界面如下图：（图1）应用Microwave Office的整个设计过程可以主要分为以下几个步骤：1．创建一个schematic电路原理图；2．加入图表及物理量测量方法；3．电路仿真；4．调整电路；5．创建变量；6．最优化电路。
具体操作如下：一、新建一个新的工程1．选择下拉菜单的File > New Project;2．选择File > Save Project As，给工程取个名字保存到本地磁。
二、设置工程默认的单位1．选择下拉菜单中的Options > Units；2．修改其中的单位点击OK完成操作。
三、创建一个schematic原理图1．选择菜单Project > Add Schematic > New Schematic2．输入原理图的文件名例如：filter四、放置元器件1．按一下左下窗口的Elem，出现元件对话框2．按一下其中的Lumped Element旁边的“+”号，扩展Lumped Element组3．选择其下面的Inductor子组，再选中下方窗口显示IND模型，用鼠标左键选中并按住拖到schematic窗口的合适位置出，释放左键。
如需改动元件位置再用左键选择拖动即可。
4．再重复上述操作，在schematic中放置一共四个IND电感。
并使他们连起来位置如图1所示。
5．选择Capacitor子组，再选中下方窗口中的CAP模型，拖动至schematic中放置位置如图1与电感连接。
在拖动过程中按住左键并单击右键可以旋转器件。
五、连接导线鼠标移至C1的下端节点此时鼠标形状改变，点中并拖动连接C2、C3的下面节点，完成连线。
滤波器（Filter ）（一）滤波器之种类以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为「低通」（Lowpass）、「高通」（Highpass）、「带通」（Bandpass）及「带阻」（Bandstop）四种。
若以滤波器原型之频率响应来分，则常见有「巴特沃斯型」（Butter-worth）、「切比雪夫I型」（Tchebeshev Type-I）、「切比雪夫II型」（Tchebyshev Type-II）及「椭圆型」（Elliptic）等几类。
若以使用组件型态来分，则可分为「主动型」（Active）及「被动型」（Passive)两类。
其中「被动型」又可分为「L-C型」（L-C Lumped）及「传输线型」（Transmission line）。
而「传输线型」以其结构不同又可分为「平行耦合型」（Parallel Coupled）、「交叉指型」（Interdigital）、「梳型」（Combline）及「发针型」（Hairpin-line）等不同型态。
这里以较为常使用的「巴特沃斯型」（Butterworth）、「柴比雪夫I 型」（Tchebeshev Type-I）为例，说明其设计方法。
（二）「低通滤波器」设计方法(A) 「巴特沃斯型」（Butterworth Lowpass Filter ）步骤一：决定规格。
电路特性阻抗（Impedance ）: Zo (ohm) 通带截止频率（Cutoff Frequency ）: fc (Hz) 阻带起始频率（Stopband Frequency ）: fx (Hz)通带衰减量（Maximum Attenuation at cutoff frequency ）: Ap (dB) 阻带衰减量（Minimum Attenuation at stopband frequency ）：Ax(dB)步骤二：计算组件级数（Order of elements ，N ）。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅≥c x Ap Ax f f N log 110110log 5.010/10/ ， N 取最接近的整数。
微波实验四滤波器设计一实验目的:*了解微波滤波电路的原理及设计方法。
*学习使用ADS软件进行微波电路的设计，优化，仿真二实验内容:*使用ADS软件设计一个微带带通滤波器，并对其参数进行优化、仿真。
*根据软件设计的结果绘制电路版图.三技术指标:*通带边界频率与通带内衰减、起伏.*阻带边界频率与阻带衰减.*通带的输入电压驻波比*通带内相移与群时延*寄生通带前两项是描述衰减特性的，是滤波器的主要技术指标，决定了滤波器的性能和种类(高通、低通、带通、带阻等)。
输入电压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小。
群时延是指网络的相移随频率的变化率，定义为dΥ/df ，群时延为常数时，信号通过网络才不会产生相位失真。
寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的，它是离设计通带一定距离处又出现的通带，设计时要避免阻带内出现寄生通带。
四：滤波器结构原理：平行耦合线带通滤波器的设计下图是一个微带带通滤波器及其等效电路，它由平行的耦合线节相连组成，并且是左右对称的，每一个耦合线节长度约为二分之一波长(对中心频率而言)，构成谐振电路。
我们以这种结构的滤波器为例，介绍一下设计的过程。
中心频率处的信号因开路只能往下一级耦合，直到输出形成带通滤波结构。
（注意如何选用控件，如何设置） *设计指标：通带3.0－3.1GHz ，带内衰减小于2dB ，起伏小于1dB ，2.8GHz 以下及3.3GHz 以上衰减大于40dB ，端口反射 系数小于-20dB 。
如S （2，1）参数2.8 2.93.0 3.1 3.2 3.32.7 3.4-50-40-30-20-10-60freq, GHzd B (S (2,1))设计方法：选定5级（左右对称）的平行滤波结构，设定与结构（宽窄W ，长短L ，耦合间隔S ）变量，以滤波器的S 参数作为优化目标进行优化仿真（计算机完成）。
S21(S12)是传输参数，滤波器通带、阻带的位置以及衰减、起伏全都表现在S21(S12)随频率变化曲线的形状上。
awr微波实验报告设计低通滤波器awr微波实验报告设计低通滤波器篇一：AR微波实验报告实验一A 整流器非线性分析一．实验目的1. 了解非线性二极管整流器工作原理2. 学会AR对电路进行非线性分析及非线性调节二．实验原理所有整流器类别中最简单的是二极管整流器。
在最简单的型式中，二极管整流器不提供任何一种控制输出电流和电压数值的手段。
为了适用于工业过程，输出值必须在一定范围内可以控制。
通过应用机械的所谓有载抽头变换器可以完成这种控制。
作为典型情况，有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流电压，因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。
通常有载抽头变换器与串联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。
通过在电抗器中引入直流电流，使线路中产生一个可变的阻抗。
因此，通过控制电抗器两端的电压降，输出值可以在比较窄的范围内控制。
本次试验要求设计一个非线性二极管整流器，添加测量项，调节电阻，观察电压的变化情况，从而去分析二极管的非线性。
三．实验步骤1、完成非线性二极管整流器电路图如下2、设计模拟频率如下3、添加图表，往图表中添加测量项Vtime,A CVS.V1，V_M eter.VM1,并分析电路4、添加图表，往图表中添加测量项Vtime,ACVS.V1，V_Meter.VM1,并分析电路5、使用 Simula te/Tune tl调节MAG及R参数观察Graph1和Gr aph2变化观察得调节MAG会使得测量项ACVS.V1，V_Meter.VM1的幅值变大，而调节R电路特性变化不大。
四．实验总结通过此次试验，学会如何向工程中添加原理图，并成功绘制符合元件参数的原理图。
学会添加图表，往图表中添加非线性测量项。
学会使用T une tl调节电路中元件的参数，从而观察到改元件参数对电路特性的影响。
滤波器（Filter ）（一）滤波器之种类以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为「低通」（Lowpass）、「高通」（Highpass）、「带通」（Bandpass）及「带阻」（Bandstop）四种。
若以滤波器原型之频率响应来分，则常见有「巴特沃斯型」（Butter-worth）、「切比雪夫I型」（Tchebeshev Type-I）、「切比雪夫II型」（等几类。
Active）及「被动型」（Passive)型」（L-C Lumped）及「传输线型」（（Interdigital）、「梳型」（）及「发针型」）、「柴比雪夫I型」（（二）「低通滤波器」设计方法(A)「巴特沃斯型」（Butterworth Lowpass Filter）步骤一：决定规格。
电路特性阻抗（Impedance）: Zo (ohm)通带截止频率（Cutoff Frequency）: fc (Hz)）: Ap (dB)）：Ax(dB)≥N）。
1、1g1==+ngNKNKgK,....,2,1,2)12(sin2=-⋅=π步骤四：先选择「串L并C型」或「并C串L型」，再依公式计算实际电感电容值。
（a）「串L并C型」ZofgCfZogLcevenevenCoddodd⋅=⋅=ππ2,2（b）「并C串L型」cevenevenCoddodd fZogLZofgcππ2,2⋅=⋅=（B）「切比雪夫I型」（Tchebyshev Type-I Lowpass Filter）步骤一：决定规格。
电路阻抗（Impedance）: Zo (ohm)通带截止频率（Cutoff Frequency）: fc (Hz)阻带起始频率（Stopband Frequency）: fx (Hz)通带涟波量（Maximum Ripple at passband）: rp (dB)：Ax(dB)N≥1101010/10/2-=-rpAx N步骤三：计算原型组件值（Prototype Element Values，g K）。
NKBgAAgAgKKKKK,...,3,2,42112111=⋅==---αγα其中NK(sinBN,...,2,1K,N2)1K2(sinAN2sinh,37.17rpcothln1coshN1cosh22KK1π+γ==π-=β=γ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=β⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡ε=α-步骤四：先选择「串L 并C 型」或「并C 串L 型」，再依公式计算实际电感电容值。
（a ）「串L 并C 型」Zo f g C f Zo g L c eveneven Codd odd⋅=⋅=ππ2,2（b ）「并CC oddc =（三）步骤一：决定规格。
电路阻抗（上通带频率（(Hz) 下通带频率（PL (Hz) 上截通频率（upper stopband edge frequency ）: f XU (Hz) 下截通频率（lower stopband edge frequency ）: f XL (Hz) 通带衰减量（Maximum Attenuation at passband ）: A p (dB) 截通衰减量（Minimum Attenuation at stopband ）：A x (dB)步骤二：计算组件级数（Order of elements ，N ）。
),(1,1212221X X X Pass XU o XU X Pass XL XL o X MIN BWf f f BWf f f ωωωωω=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=其中PL PU pass PUPL o f f BW f f f -=⋅=,（1）「巴特渥斯型」（Butterworth ）[]X Ap Ax N ωlog 110110log 5.010/10/⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅≥， N 取最接近的整数。
（2）N ≥取最接近的奇整数。
，g K ），其C 串L 型」，以计 （a ）「串L 并C 型」ZoBW g Cp BW Zo g Ls pass eveneven passodd odd⋅⋅=⋅⋅=ππ2,2（b ）「并C 串L 型」passeven even pass oddoddBW Zog Ls ZoBW g Cp ⋅⋅=⋅⋅=ππ2,2步骤四：计算「带通原型」组件转换值。
由「低通原型」实际组件值依下列转换对照表计算出「带通原型」实际组件值，并用「带通原型」转换电路取代「低通原型」电路组件，以完成带通电路结构。
图6-2(a) N=5 「串L并C型」低通滤波器电路原型图6-2(b) N=5 「并C串L型」低通滤波器电路原型图6-2(c) N=5 「串L并C型」带通滤波器电路原型图6-2(d) N=5 「并C串L型」带通滤波器电路原型（三）设计实例（A）设计一个3dB截止频率为75MHz之「切比雪夫型1dB涟波」LC低通滤波器（Zo=50 ohm），且其在100MHz至少有20dB的衰减。
解：步骤一：决定规格。
（fc = 75MHz的那个点））: Ap = 3 dB）：Ax = 20dB 步骤二：计算组件级数（Order of elements，N）。
)arccos(1arccos222XMagMagNωε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅-≥，N取最接近的整数。
N = 5 步骤三：计算原型组件值（Prototype Element Values，g K）。
cevenevenCoddodd fZogLZofgCππ2,2⋅=⋅=（B）设计一个中心频率为75MHz、通带带宽为10MHz的「切比雪夫型0.1dB 涟波」带通滤波器（Zo=50 ohm），工作频带外75±15MHz衰减量大于30dB。
解：步骤一：决定规格。
电路特性阻抗（Impedance）: Zo = 50 ohm上通带频率（）: f= 75 + 5 = 80 MHz下通带频率（ = 75 – 5 = 70 MHz上阻带边频（（又称为上阻带起始频率）下阻带边频–15 = 60 MHz通带涟波量（: rp = 0.1 dB阻带衰减量（A x = 30dB（又称为阻带最小衰减）步骤二：计算组件级数（Order of elements，N）。
778.2),(778.21,333.31212221===⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛-==⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=XXXPassXUoXUXPassXLXLoXMINBWfffBWfffωωωωω其中MHzffBWMHzfffPLPUpassPUPLo10,83.74=-==⋅=「柴比雪夫型」（Tchebyshev Type）)arccos(1arccos222XMagMagNωε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅-≥，N取最接近的奇整数。
N=3步骤三：计算「低通原型」组件值（Prototype Element Values ，g K ），其公式依前所示。
并选择「并C 串L 型」，以计算出实际电容（Cp ）、电感（Ls ）值。
步骤四：计算「带通原型」组件转换值。
由「低通原型」实际组件值依下列转换对照表计算出「带通原型」实际组件值，并用「带通原型」转换电路取代「低通原型」电路组件，以完成带通电路结构。
低通原型值 g 1 1.4329 g 2 1.5937 g 3 1.4329 低通原型组件值Cp1 456pF Ls2 1268nH Cp3 456pF 带通原型转换值Lp1 10nH Cs2 3.6pF Lp3 10nHPL PU pass PUPL o f f BW f f f -=⋅=,「并C 串L 型」pass even even pass oddoddBW Zog Ls ZoBW g Cp ⋅⋅=⋅⋅=ππ2,2（C ）设计一个中心频率为208MHz 、通带带宽为74MHz 的「切比雪夫型0.1dB 涟波」带通滤波器（Zo=50 ohm ），工作频带外208±90MHz 衰减量大于15dB 。
解：步骤一：决定规格。
电路特性阻抗（Impedance ）: Zo = 50 ohm上通带频率（upper passband edge frequency ）: f PU = 208 + 37= 245MHz （又称为上通带起始频率）下通带频率（lower passband edge frequency）: f PL = 208 – 37 =171MHz（又称为下通带截止频率）上阻带边频（upper stopband edge frequency）: f XU = 208 + 90 =298MHz（又称为上阻带起始频率）下阻带边频( lower stopband edge frequency) : f XL = 208 –90 = 118MHz（又称为下阻带截止频率）通带涟波量（阻带衰减量（A x = 15dB127.2),(MINfff2X1XXXU2XXL2o1X=ωω=ω⎝⎛-=ω⎝⎛-=ωMHz74ffBW,MHz68.204fffPLPUpassPUPLo=-==⋅=「柴比雪夫型」（Tchebyshev Type）)arccos(1arccos222XMagMagNωε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⋅-≥，N取最接近的奇整数。
N=3步骤三：计算「低通原型」组件值（Prototype Element Values，g K），其公式依前所示。
并选择「并C串L型」，以计算出实际电容（Cp）、电感（Ls）值。
步骤四：计算「带通原型」组件转换值。
由「低通原型」实际组件值依下列转换对照表计算出「带通原型」实际组件值，并用「带通原型」转换电路取代「低通原型」电路组件，以完成带通电路结构。
低通原型值 g 1 1.4329 g 2 1.5937 g 3 1.4329 低通原型组件值Cp1 61.6pF Ls2 171.4nH Cp3 61.6pF 带通原型转换值Lp1 9.81nH Cs2 3.53pF Lp3 3.53nHPL PU pass PUPL o f f BW f f f -=⋅=,「并C 串L 型」passeven even pass oddoddBW Zog Ls ZoBW g Cp ⋅⋅=⋅⋅=ππ2,2（四） 仿真电路1.中心频率为75MHz 的切比雪夫型1dB 涟波的低通滤波器如下图：2.中心频率为208MHz的切比雪夫型0.1dB涟波的带通滤波器的原理图如下：(五) 仿真结果与实测结果对比S11注意：由于实测时网络分析仪的频率范围无法从零开始，因而我们无法得知30MHz以前的波形S21 S21S11观察mark的数据，我们可以看出设计室符合要求的（带宽，中心频率，波纹）。
问题：仿真的图像有三个包，但是实测为何只有两个？这是因为我们仿真所用的电容电感不一定能在市场上买到，我们换成市场可以购买到的电容电感，L1=10nH,L2=180nH,C1=62pF,C2=3.3pF.考虑电容电感有一定的误差，在实际仿真时我们按照C2=3.27pF 进行仿真。
