微带滤波器的设计优化
TanD:损耗角正切(1e-3)
Roungh:表面粗糙度(0 mm)
完成设置的MSUB控件如图12.5所示。
![](../img/eep-analog/analog-14899a1owtxhx1yw.jpg)
3)滤波器两端的引出线是50 Ohm的微带线,它的宽度W可由微带线计算工具算出。选择→→命令。在打开的窗口中输入如图12-6所示的内容。
![](../img/eep-analog/analog-14900ut41jz42an0.jpg)
在Substrate Parameters栏中填入与MSUB相同的微带线参数。
在Component Parameters栏中填入中心频率(本例为3.0GHz)。
Physical栏中的W和L分别表示微带线的宽和长。
Electrical栏中的Z0和E_Eff分别 表示微带线的特性阻抗和相位延迟,点击Synthesize和Analyze栏中的和箭头,可以进行W、L与Z0、E_Eff间的相互换算。本例中Z0为50Ohm,E_Eff为45deg,W为0.31008mm,L为9.18284mm。另外打开的一个窗口显示当前运算状态以及错误信息,如图12.7所示。
![](../img/eep-analog/analog-14901w2e4io0ducq.jpg)
4)双击两边的引出线TL1、TL6,分别将其宽与长设为0.31006 mm和1.5 mm。其余的微带线长度设为9.18284,宽度是滤波器设计和优化的主要参数,因此要用变量代替,便于后面修改和优化。微带滤波器的结构是对称的,因此设置了W1、W2、W3、W4、W5共5个变量。
双击每个微带线设置参数,W分别设为相应的变量,单位mm。在设置宽度的5个变量时,为了让它们显示在原理图上,要把Display parameter on schematic的选项勾上。设置完变量的原理图如图12.8所示。
![](../img/eep-analog/analog-14902uhrkz0zrxbe.jpg)
5)由于原理图中的MLIN和MLOC的宽度都是变量,因此需要在原理图中添加一个变量控件。单击工具栏上的VAR 图标,把变量控件VAR放置在原理图上,双击该图标弹出变量设置窗口,依次添加各微带线的W参数。
在Name栏中填变量名称,Variable Value栏中填变量的初值,点击Add添加变量,然后单击Tune/Opt/Stat/DOE Setup…按钮设置变量的取值范围,其中的Enabled/Disabled表示该变量是否能被优化,Minimum Value表示可优化的最小值Maximum Value表示可优化的最大值,如图12.9,12.10所示。
![](../img/eep-analog/analog-14903g4zq1yfgt2y.jpg)
![](../img/eep-analog/analog-14904deeu1coxmcn.jpg)
微带滤波器中微带线的变量值及优化范围设置如下。
W1=0.1679 opt{ 0.1 to2 },表示W1的默认值为0.1679,变化范围为0.1到2。
W2=0.4772 opt{ 0.1 to 2 },表示W2的默认值为0.4772,变化范围为0.1到2。
W3=0.5124 opt{ 0.1 to 2 },表示W3的默认值为0.5124,变化范围为0.1到2。
W4=0.1269 opt{ 0.1 to 2 },表示W4的默认值为0.1269,变化范围为0.1到2。
W5=0.1203 opt{ 0.1 to 2 },表示W5的默认值为0.1203,变化范围为0.1到2。
这样一个完整的微带低通滤波器的电路就完成了,如图12.11所示。
![](../img/eep-analog/analog-14905lhbynz54ykc.jpg)
、
4.3 S参数仿真设置和原理图仿真
上面已经详细的阐述了原理图的设计以及电路参数的设置,下面介绍S参数仿真设置和原理图仿真。在执行仿真之前,先进行S参数仿真设置。
1)S参数仿真设置
在原理图设计窗口中选择S参数仿真工具栏,Simulation-S_Param。选择Term放置在滤波器两边,用来定义端口1和2,并放置两个地,按照图12.12连接好电路。
选择S参数扫描控件放置在原理图中,并设置扫描的频率范围和步长。双击S参数仿真控制器,参数设置如下。
Start=0 GHz,表示频率扫描的起始频率为0 GHz。
Stop=5 GHz,表示频率扫描的终止频率为5 GHz。
Step=0.01 GHz,表示频率扫描的频率间隔为0.01 GHz。
完成参数设置的S参数仿真控制器如图12.13所示。
![](../img/eep-analog/analog-14906sojtknszmaq.jpg)
调整电路原理图和各种控件,最终得到的电路原理图如图12.14所示。
![](../img/eep-analog/analog-14907ivvluvlrgjo.jpg)
这样就完成了微带低通滤波器S参数的仿真设置,下面开始对滤波器进行仿真。
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