微带滤波器的传统设计方法包含大量理论计算与公式推演,整个设计过程颇为繁琐。利用Filter Solutions这款成熟的滤波器设计软件,提出了一种快速设计微带滤波器的方法。将设计目标导入Filter Solutions中得到微带低通滤波器的初值,再应用ADS软件对模型初值进行仿真优化,最终完成了一种高阻带抑制微带低通滤波器(DC~3 GHz)的设计。该微带低通滤波器的仿真结果很好地满足了设计目标,并在RT/Duroid 6006基板上对其进行了实现。实测结果表明,其带内插损小于1.3 dB,驻波小于1.3,3.74 GHz处的阻带抑制大于60 dB,整个阻带一直到6.8 GHz都有大于40 dB的抑制,且尺寸仅为18.1 mm×9.1 mm×0.635 mm。该微带低通滤波器的实测结果与仿真结果有较好的吻合,表明利用Filter Solutions辅助设计滤波器简便快捷,完全可以满足工程设计要求。参数设置界面载的串联谐振枝节置于滤波器的一侧可以分别减小滤波器的长度和宽度，从而达到小型化的目的。低通滤波器的设计-数控滚圆机滚弧机倒角机张家港液压弯管机数控弯管机两种结构(LPF1与LPF2)特性曲线对比如图4所示，可以看到模型结构的变化几乎不会影响滤波器的通带特性，而阻带特性的变化也在可接受范围内，于是可以确定该模型变换是切实可行的。图3低通滤波器模型变换图4LPF1与LPF2的特性曲线对比根据LPF2在ADS中建立仿真模型，采用对称结构简化模型。提取FilterSolutions中的初始微带线尺寸最终建立的椭圆函数低通滤波器仿真模型如图5所示，利用ADS中的自动优化功能对滤波器的插损、驻波和带外抑制特性进行仿真优化。图5椭圆函数低通滤波器仿真模型为了得到更加准确的仿真结果，将优化后的原理图导入三维平面电磁场仿真工具Momentum中进行二次优化。Momentum中的滤波器版图如图6所示，其仿真结果如图7所示。图6椭圆函数低通滤波器版图模型图7椭圆函数低通滤波器Momentum仿真结果3．3设计结果对该低通滤波器进行了实物加工与测试，

公司网站 转载中国知网 www.wangaunjimuju.com实物照片如图8所示，其尺寸为18．1mm×9．1mm×0．635mm，实测曲线如图9所示。图8椭圆函数微带低通滤波器实物图为了能直观地比较实测曲线与仿真曲线，将滤波器实测数据从矢网中导出并用Origin处理，使实测曲线与仿真曲线在同一坐标轴中，最终得到的对54微波p(4)k1=10LAp/10－槡110LAs/10－槡1(5)K(a)=∫π/20dθ1－a2sin2槡θ(6)此处Ωp为归一化通带频率，LAp为通带波纹，LAs为阻带衰减。为了直观地展现这3种滤波器的差异，指定低通滤波器阶数n=7，Ωp=1，LAp=3dB，LAs=40dB，使用仿真软件得到3种滤波器的幅频特性曲线如图1所示。图13种低通滤波器的幅频特性对比(n=7)可以看到，在相同阶数条件下，椭圆函数低通滤波器相比于另外两种类型的低通滤波器，能获得更窄的过渡带、更优的矩形系数。本文为了得到高阻带抑制特性，设计了一种椭圆函数型低通滤波器，并用微带线形式进行了实现。2设计方案椭圆函数型低通滤波器的一般设计过程为:首先确定椭圆函数的数学模型，其次根据数学模型确定原型电路，再结合设计指标利用理论计算公式得到滤波器的阶数与初始元件值，最后利用Kuroda－Lavy电路变换规则将滤波器转换为微带线形式［5］。传统的椭圆函数型低通滤波器设计方法包含大量理论计算与公式推演，使得整个设计过程颇为繁琐［6］。本文利用一款成熟的滤波器设计软件FilterSolutions直接得到所设计的低通滤波器的初始微带线尺寸，省去了计算元低通滤波器的设计-数控滚圆机滚弧机倒角机张家港液压弯管机数控弯管机 公司网站 转载中国知网 www.wangaunjimuju.com