基于serenade軟件的微波帶通濾波器的設計和仿真

1、文章編號：文章編號：1009811910098119（20052005）1200360212003602基于基于SERENADESERENADE軟件的微波帶通濾波器的設計和仿真軟件的微波帶通濾波器的設計和仿真張磊夏永祥夏永祥（北京理工大學信息科學技術(shù)學院，北京（北京理工大學信息科學技術(shù)學院，北京100081100081）摘要論述了應用Ansoft公司的Serenade8.7微波仿真軟件設計微波帶通濾波器的方法，并給出了優(yōu)化仿真結(jié)果。試驗

2、結(jié)果表明，利用此軟件的優(yōu)化結(jié)果設計出的濾波器具有良好的濾波性能，而且無需調(diào)試，一致性好，適用于工程設計。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞帶通濾波器，Ansoft耦合微帶線DesignDesignSimulationSimulationofofMicrowaveMicrowaveBpassBpassFilterFilterBasedBasedononSERENADESERENADEZhangLeiXiaYongxiang（SchoolofInfmationS

3、cience，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081）AbstractAbstractInthispaper，themethodofdesignsimulationofmicrowavebpassfilterbasedonSerenade8.7wasintroduced，onespecificdesignsimulationisgiventoo.Throughtheresultofthete

4、stwecanseethatthefilterdesignedbasedonSerenade8.7hasverygoodperfmanceconsistency.KeywdsKeywdsMicrowavefilter，Ansoft，Microstripline1引言在設計模擬電路時，對高頻信號在特定頻率或頻段內(nèi)的頻率分量做加重或衰減處理是個十分重要的任務，因此，微波帶通濾波器便成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵部件，它的好壞直接決定系統(tǒng)的整體

5、性能。微帶平行耦合帶通濾波器是工程上較為常見的一種微波帶通濾波器，它是根據(jù)反對稱原型濾波器設計的，這樣構(gòu)成的平行耦合濾波器是關(guān)于其中心對稱的。它由N節(jié)平行耦合微帶線組成，兩個微帶線之間通過平行耦合線進行耦合，這些耦合線的兩端開路，長度在中心頻率上為半個波長，這種濾波器可看作由N1個平行耦合節(jié)組合而成，這些耦合節(jié)在中心頻率上是14波長。它的輸入、輸出由微帶T型接頭與之相連接，輸入、輸出阻抗為50歐姆。具有結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)微波部件和系統(tǒng)的

6、集成化等優(yōu)點。傳統(tǒng)的濾波器設計計算方法比較復雜，而且工作量十分大，而由于現(xiàn)在軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，設計手段也變得越來越多，工作效率也越來越高。本設計就是利用ANSOFT公司的SERENADE軟件來進行設計和優(yōu)化。2設計步驟設計步驟本文所述的微波帶通濾波器的設計方法主要包括兩個部分：1將標準切比雪夫低通濾波器變換為符合要求的特定帶通濾波器。①首先建立歸一化低通切比雪夫濾波器的結(jié)構(gòu)；②利用頻率變換將其低通頻率特性變換為帶通濾波器頻率特性。2根

7、據(jù)將集總參數(shù)元件變?yōu)榉植紖?shù)元件的Rids變換和Kuroda規(guī)則用分布參數(shù)元件實現(xiàn)這些濾波器。3設計實例設計實例濾波器設計要求如下。信號帶寬：1638～1658MHz。插入損耗：小于1.5dB。=50（1－0.12462＋0.124622）=44.54551Ze|3，4=Z0(1Z0J3，4(Z0J3，4)2)=50（1＋0.12462＋0.124622）=57.00751由這些參數(shù)利用Serenade的Tools工具中的Transmi

8、ssionLines可求出耦合微帶線的W，S，P。考慮到優(yōu)化時，中心頻率會向低頻方向偏移，所以，此處把中心頻率設為1.668GHz，比實際的中心頻率1.648GHz稍大。分別求出各段的W，S，P：W1=2.666649mmW2=2.76869mmW3=2.76869mmW4=2.66649mmS1=0.94787mmS2=5.23893mmS3=5.23893mmS4=0.94787mmP1=30.7162mmP2=30.5697mmP