射频滤波器
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七、实验总结
在本次试验中，充分的利用到了学过的知识，进一步复习了低通滤波器的设计及由集总参数电路如何转换为分布参数电路。
通过本次实验，学会了滤波器的基本原理以及基本的设计方法（如巴特沃斯设计方法），并利用其方法及相应的变换规则成功地设计出微带线低通滤波器。
在设计过程中，利用了ADS电路仿真软件，根据实验参数设计出的电路拓扑结构与理论计算结果基本一致，并满足实验要求。根据仿真结果手工制作成实际的电路板，达到实验要求。本次实验理论计算，软件仿真设计，实际手工实践有效地结合在一起，这是一次非常有价值意义的设计实验。
滤波器的设计方法有如下两种：经典方法：即低通原型综合法，先由衰减特性综合出低通原型，再进行频率变换，最后用微波结构实现电路元件。软件方法:先由软件商依各种滤波器的微波结构拓扑做成软件，使用者再依指标挑选拓扑、仿真参数、调整优化。
本次实验要求使用巴特沃斯设计最平坦响应变换过程。（电路采用对称结构）
四、[变换过程]：
五、[电路设计仿真]
利用ADS仿真软件对电路进行集总参数和分布参数设计。在设计向导中输入设计要求参数，向导会自动生成集总参数形势的电路拓扑结构，连接形成仿真电路，进行仿真。观察符合要求后，再次利用向导将集总参数电路转换成分布参数的电路结构，并可以形成集总参数的电路结构模型。
连接成仿真电路，设置频率的起始为100MHz，结束点为4GHz和步长为1MHz。
图4电路结构
利用向导，根据参数设置将电路转化为分布参数的低通滤波器：
图5底层集总电路
对形成的集总参数进行电路仿真，得到的仿真图如下：
图6集总电路S参数曲线
利用相应的变换规则将电路转换成分布参数的电路形式：
图7分布电路
对形成的分布参数进行电路仿真，得到的仿真图如下：
六、电路加工测试
根据软件产生的分布参数电路图手工制作出实际电路。
陈杰 2220082098 电科3班
实验二
一、[实验目的]：
利用分布参数设计一个输入输出阻抗为50Ω的低通滤波器。
二、[实验内容]：
主要参数：
（1）截止频率1GB，
（2）波纹：3dB最平坦（0.2dB切比雪夫），当频率为2倍截止频率时损耗不小于15dB。
（3）介质板参数：εr=2.65，h=3mm,，t=0.035mm。
三、[实验原理]：
滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。通常采用工作衰减来描述滤波器的衰减特性，即
式中，Pin和PL分别为输出端接匹配负载时的滤波器输入功率和负载吸收功率。随着频率的不同，式中的数值不同，这就是滤波器的衰减特性。根据衰减特性，滤波器分为低通、高通、带通和带阻四种。这四种微波滤波器的特性都可由低通原型特性变换而来。通常使用数学表达式来逼近滤波器的衰减特性，包括最平坦型的Butterworth，等波纹型的Tchebeshev，陡峭型的椭圆函数型，等延时的Gaussian。滤波器的主要技术指标有：带宽，中心频率，截止频率（3dB衰减点），止带（阻带抑制点），阻带边频，同带最大衰减、阻带最小衰减、插入损耗、回波损耗，矩形系数等换为开路式
输入和输出端由变换规则得：
Z2/N=1，Z1/N=1，N=1+Z2/Z1=2，Z1=ZUE1=2 Z3=ZUE2=2
步骤4：由于特性阻抗是50Ω，所以缩比因子为50，反归一化得到：
Ω， Ω， Ω， Ω， Ω
根据基板的参数，可以利用软件进行计算：取阻抗50Ω，频率1GHz，电长度为45，相对介电常数2.65，板材厚度为3mm，铜厚度0.035mm，计算得到长L=25.114，宽为W=8.2851。同理可计算其他微带线长度L和宽度W。
根据实验要求，使用巴特沃斯设计最平坦低通原型计算原件数N：
其中Las=15dB，Ωs=2带入计算公式得：
则N=3
步骤1：查表，得各支路参数（电感输入式）：
图 1
步骤2：应用Richards变换，用λ/8串、并联微带线代替电感和电容，每一个支路的特性阻抗或特性导纳为：
即
步骤3：引入单元元件并应用Kuroda规则将所有串联微带线变为并联微带线：
在本次试验中，充分的利用到了学过的知识，进一步复习了低通滤波器的设计及由集总参数电路如何转换为分布参数电路。
通过本次实验，学会了滤波器的基本原理以及基本的设计方法（如巴特沃斯设计方法），并利用其方法及相应的变换规则成功地设计出微带线低通滤波器。
在设计过程中，利用了ADS电路仿真软件，根据实验参数设计出的电路拓扑结构与理论计算结果基本一致，并满足实验要求。根据仿真结果手工制作成实际的电路板，达到实验要求。本次实验理论计算，软件仿真设计，实际手工实践有效地结合在一起，这是一次非常有价值意义的设计实验。
滤波器的设计方法有如下两种：经典方法：即低通原型综合法，先由衰减特性综合出低通原型，再进行频率变换，最后用微波结构实现电路元件。软件方法:先由软件商依各种滤波器的微波结构拓扑做成软件，使用者再依指标挑选拓扑、仿真参数、调整优化。
本次实验要求使用巴特沃斯设计最平坦响应变换过程。（电路采用对称结构）
四、[变换过程]：
五、[电路设计仿真]
利用ADS仿真软件对电路进行集总参数和分布参数设计。在设计向导中输入设计要求参数，向导会自动生成集总参数形势的电路拓扑结构，连接形成仿真电路，进行仿真。观察符合要求后，再次利用向导将集总参数电路转换成分布参数的电路结构，并可以形成集总参数的电路结构模型。
连接成仿真电路，设置频率的起始为100MHz，结束点为4GHz和步长为1MHz。
图4电路结构
利用向导，根据参数设置将电路转化为分布参数的低通滤波器：
图5底层集总电路
对形成的集总参数进行电路仿真，得到的仿真图如下：
图6集总电路S参数曲线
利用相应的变换规则将电路转换成分布参数的电路形式：
图7分布电路
对形成的分布参数进行电路仿真，得到的仿真图如下：
六、电路加工测试
根据软件产生的分布参数电路图手工制作出实际电路。
陈杰 2220082098 电科3班
实验二
一、[实验目的]：
利用分布参数设计一个输入输出阻抗为50Ω的低通滤波器。
二、[实验内容]：
主要参数：
（1）截止频率1GB，
（2）波纹：3dB最平坦（0.2dB切比雪夫），当频率为2倍截止频率时损耗不小于15dB。
（3）介质板参数：εr=2.65，h=3mm,，t=0.035mm。
三、[实验原理]：
滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。通常采用工作衰减来描述滤波器的衰减特性，即
式中，Pin和PL分别为输出端接匹配负载时的滤波器输入功率和负载吸收功率。随着频率的不同，式中的数值不同，这就是滤波器的衰减特性。根据衰减特性，滤波器分为低通、高通、带通和带阻四种。这四种微波滤波器的特性都可由低通原型特性变换而来。通常使用数学表达式来逼近滤波器的衰减特性，包括最平坦型的Butterworth，等波纹型的Tchebeshev，陡峭型的椭圆函数型，等延时的Gaussian。滤波器的主要技术指标有：带宽，中心频率，截止频率（3dB衰减点），止带（阻带抑制点），阻带边频，同带最大衰减、阻带最小衰减、插入损耗、回波损耗，矩形系数等换为开路式
输入和输出端由变换规则得：
Z2/N=1，Z1/N=1，N=1+Z2/Z1=2，Z1=ZUE1=2 Z3=ZUE2=2
步骤4：由于特性阻抗是50Ω，所以缩比因子为50，反归一化得到：
Ω， Ω， Ω， Ω， Ω
根据基板的参数，可以利用软件进行计算：取阻抗50Ω，频率1GHz，电长度为45，相对介电常数2.65，板材厚度为3mm，铜厚度0.035mm，计算得到长L=25.114，宽为W=8.2851。同理可计算其他微带线长度L和宽度W。
根据实验要求，使用巴特沃斯设计最平坦低通原型计算原件数N：
其中Las=15dB，Ωs=2带入计算公式得：
则N=3
步骤1：查表，得各支路参数（电感输入式）：
图 1
步骤2：应用Richards变换，用λ/8串、并联微带线代替电感和电容，每一个支路的特性阻抗或特性导纳为：
即
步骤3：引入单元元件并应用Kuroda规则将所有串联微带线变为并联微带线：
