一種基于ADS的微帶低通濾波器優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、近年來由于軍用無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，使用范圍逐漸擴大，使得射頻電路在無線電傳輸、太空人造衛(wèi)星和地質(zhì)探測方面得到了廣泛的應用。其中，微帶濾波器是射頻技術(shù)中最基本的信號處理器。在無線通信系統(tǒng)中，需要運用微帶濾波器提取有用的頻譜信號，選擇合適的信道，抑制干擾和濾除諧波分量。所以濾波器對整個接收機的性能指標有很大的影響。然而，隨著頻帶被大量使用，更多頻率工作的電路設(shè)計越來越多，為了提高頻率使用效率，就對濾波器的性能提出更高的要求，如何設(shè)計一個

2、高性能的濾波器便成為無源設(shè)計師常?？紤]的問題。電子設(shè)計自動化EDA(ElectronicDesignAutomation)的廣泛應用，避免設(shè)計者花費大量時問進行理論推導和計算，有效的縮短設(shè)計周期，提高設(shè)計效率。
　　 由于微帶結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，設(shè)計師廣泛采用耦合微帶線與變阻抗形式設(shè)計濾波器。基于Richards變換與Kuroda規(guī)則微帶低通濾波器設(shè)計和階躍阻抗微帶低通濾波器設(shè)計是常用的兩種方法。設(shè)計出的微帶濾波器具有體積小，頻帶寬

3、、質(zhì)量輕和易于集成等優(yōu)點。然而，上述兩種設(shè)計方法使得以濾波器為設(shè)計原理所設(shè)計的微帶線在相臨連接處會由于耦合線特性阻抗不同而產(chǎn)生線寬不均勻性，使得品質(zhì)因素較低和通帶內(nèi)反射損耗較大，達不到某些無線通信系統(tǒng)的要求。
　　 本文提出優(yōu)化微帶低通濾波器的設(shè)計方法。首先詳細介紹使用仿真軟件ADS設(shè)計一種基于Richards變換與Kuroda規(guī)則理論的微帶低通濾波器，然后提出一種平衡技術(shù)對所設(shè)計的濾波器優(yōu)化，再使用階躍阻抗原理進一步優(yōu)化濾波器

4、設(shè)計，獲得了滿意的性能。以一個5階切比雪夫低通濾波器為例，重點闡述仿真軟件ADS在微帶濾波器設(shè)計流程中的設(shè)計原理、參數(shù)設(shè)置和仿真優(yōu)化。最后提出一種工程中設(shè)計微帶電路的新思路，將仿真軟件ADSlaYout的版圖轉(zhuǎn)換為繪圖軟件AutoCAD能識別的文件，并進行進一步的設(shè)計加工，再將其轉(zhuǎn)換為三維電磁仿真軟件HFSS能識別的文件，并對所設(shè)計的微帶濾波器進行設(shè)計加工和仿真，仿真結(jié)果表明:此種基于ADS優(yōu)化的微帶低通濾波器設(shè)計方法優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計方法，