ADS高低阻抗线微带滤波器设计-Lec05
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应用ADS设计微带线带通滤波器1、微带带通微带线的基本知识微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器,但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了,这是由于微带线本身的局限性,因为微带结构是个平面电路,中心导带必须制作在一个平面基片上,这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现;其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制,因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。
微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种:1、电容间隙耦合滤波器带宽较窄,在微波低端上显得太长,不够紧凑,在2GHz以上有辐射损耗。
2、平行耦合微带线带通滤波器窄带滤波器,有5%到25%的相对带宽,能够精确设计,常为人们所乐用。
但其在微波低端显得过长,结构不够紧凑;在频带较宽时耦合间隙较小,实现比较困难。
3、发夹线带通滤波器把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。
这种滤波器由于容易激起表面波,性能不够理想,故常把它与耦合谐振器混合来用,以防止表面波的直接耦合。
这种滤波器的精确设计较难。
4、1/4波长短路短截线滤波器5、半波长开路短截线滤波器下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计,这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。
2、平行耦合线微带带通滤波器平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的,它不要求对地连接,结构简单,易于实现,是一种应用广泛的滤波器。
整个电路可以印制在很薄的介质基片上(可以簿到1mm以下),故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多;其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟,但采用高介电常数的介质基片,使线上的波长比自由空间小了几倍,同样可以减小;此外,整个微带电路元件共用接地板,只需由导体带条构成电路图形,结构大为紧凑,从而大大减小了体积和重量。
关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法,已有不少资料予以介绍。
但是,在设计过程中发现,到目前为止所查阅到的各种文献,还没有一种能够做到准确设计。
基于ADS微带线带阻滤波器设计电磁波与微波技术课程设计课题:带阻滤波器的设计与仿真指导老师:姓名:学号:一:课程设计要求1. 1 设计题目:带阻滤波器的设计与仿真。
1.2 设计方式:分组课外利用ads软件进行设计。
1.3 设计时间:第一周至第十七周。
1.4 带阻滤波器中心频率:5.8GHz;相对带宽:9%;带内波纹:<0.2dB。
1.5 滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.3GHz和6.3GHz处,衰减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。
二:初步设计过程利用微带短截线带阻滤波器的理论基础,可以方便地设计出符合技术指标的微带短截线滤波器。
下面我们用ADS设计并仿真微带短截线带阻滤波器的原理图,。
微带短截线带阻滤波器的设计指标如下:中心频率:5.8GHz;相对带宽:9%;带内波纹: <0.2dB。
滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.3GHz和6.3Hz处,衰减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。
2.1创建原理图启动ADS软件创建一名为Filter_Stubl的原理图。
2.2 利用ADS的工具tools完成对微带线的计算利用ADS提供的工具tools,可以进行微带线物理尺寸和电参数之间的数值计算,若给定微带线的特性阻抗和电长度,可以计算微带线的宽度。
(1)设置微带线参数在【Microstrip Substrate】对话框中进行设置,设置好后在原理图中有:(2)在微带线元件面板上,选择一个微带线MLIN,插入原理图的画图区。
(3)在画图区中选中微带线MLIN,再选择【tools】调出【LineCalc】计算窗口。
算出所需参数(4) 通过上述计算得到的数据,是微带短截线带阻滤波器的尺寸。
2.3 设计原理图(1)保留前面设置的微带线参数,删除原理图中的一个微带线MLIN。
(2)在原理图的元件面板列表上,选择微带线【Tlines-Microstrip】元件面板上出现与微带线对应的元件图标。
一种基于ADS的微带低通滤波器优化设计的开题报告此次开题报告将针对一种基于ADS的微带低通滤波器优化设计进行研究。
滤波器是电子电路设计中常见的模块,其主要作用是把不需要的频率成分从输入信号中滤除,保留所需的信号。
而微带低通滤波器则是一种常见的微波电路设计模块,常用于通信、雷达、导航等领域中。
本次研究将借助ADS软件,对微带低通滤波器进行优化设计。
ADS (Advanced Design System)是美国Keysight Technologies公司开发的一款基于EDA技术的高端仿真软件,主要应用于射频和微波电路的设计与仿真。
通过利用ADS的仿真功能,可以较为准确地模拟出滤波器的性能参数,并利用优化算法寻求最优化设计方案,从而实现滤波器的优化。
本次研究的具体内容包括以下几个方面:1. 文献综述:针对微带低通滤波器的基本原理、设计方法和优化算法等方面进行全面综述,为后续研究提供理论基础和参考资料;2. 滤波器建模:基于ADS软件,通过建立滤波器电路模型,对滤波器的性能参数进行仿真分析,包括通带范围、插入损耗、阻带衰减等;3. 优化算法选择:针对滤波器的设计要求和设计参数,选择合适的优化算法,并建立相应的优化模型,自动寻求最优化设计方案;4. 优化设计实现:通过不断优化设计参数,直到滤波器的设计满足了预设的性能要求,完成滤波器优化设计;5. 仿真验证:对优化设计后的微带低通滤波器进行ADS仿真验证,评估滤波器的性能是否满足要求。
本次研究的意义在于探索一种新的、高效的微波电路滤波器的设计方法,并为通信、雷达、导航等微波电路应用领域提供一种优化设计的技术支持。
ADS微带低通滤波器-图文微带低通滤波器ADS仿真实验3100403028刘骥通信101一.实验目的1.了解微带低通滤波器的设计方法及原理2.熟悉ADS2022软件二.具体指标1.具有最平坦响应2.截止频率c2.5GHz3.在4GHz处的插入损耗必须大于20dB4.阻抗为50,采用6阶巴特沃兹低通原型,最高实际线阻抗为120,最低实际阻抗为20,采用的基片参数为d1.58mm,r4.2,tan0.02,铜导体的厚度为t0.035mm三.滤波器设计步骤1.根据设计要求确定低通原型元器件值2.采用阻抗和频率定标公式,用低阻抗和高阻抗线段代替串联电感和并联电容。
所需微带线的电长度l,以及实际微带线宽w和线长l可由ADS软件中的lineCalc工具计算得到3.根据得到的线宽和线长进行建模并仿真计算计算如下:|w4|110.6wwc2.5,由下图1.1看出,对于n=6的曲线,当(||1)0.6wc时,LA<20dB,故最大平坦滤波器级数n=6。
图1.1最大平坦滤波器原型的衰减与归一化频率的关系曲线根据表1.2列出低通原型值:g10.5176,g21.4142,g30.9318,g40.9318,g51.4142,g60.5176。
表1.2巴特沃兹滤波器低通原型元器件值四.滤波器原理图设计1.建工程,画微带线原理图画好的原理图如图2.电路参数的设置添加器件MSUB,双击MSUB,添加参数如图打开tool->LineCalc->StartLineCalc,计算各个微带先的长(l)和宽(w),在ubtrateparameter窗口设置介质的参数,参数值根据前面MSUB控件填写。
在electrical填入Z0(微带线特性阻抗),E_Eff(微带线电长度),然后单机Syntheize栏中的箭头,物理尺寸参数设置栏会显示得到的微带线线长和线宽(注意:在Syntheize前要把Phyical中的W和L的单位设置为mm),其中各支节的Z0(即图Zi)和E_Eff(即图βli度)参考值如下图1.7图1.7值,如图1.8图1.8接着添加S-PARAMETERS,START=0GHz,Stop=5GHz,Step=0.01GHz。