解析微带滤波器的设计

时间：03-15 来源：3721RD 点击：

、输出端口的反射系数，如果反射系数过大，就会导致反射损耗增大，影响系统的前后级匹配，使系统性能下降。

　　了解了滤波器的设计原理以及设计指标后，下面开始设计微带低通滤波器。

　　4.1建立工程

　　新建工程，选择【File】→【New Project】，系统出现新建工程对话框。在name栏中输入工程名：microstrip_filter,并在Project Technology Files栏中选择ADS Standard:Length unit--millimet,默认单位为mm,如图12.2所示。单击OK,完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。

　　4.2原理图和电路参数设计

　　工程文件创立完毕后，下面介绍微带低通滤波器的原理图设计过程。

　　1）在原理图设计窗口中选择TLines-Microstrip元件面板列表，窗口左侧的工具栏变为如图12.3所示。并选择6个MLIN、5个MLOC、1个MSUB按照图12-4所示的方式连接起来。

　　2）设置图12-4中的控件MSUB微带线参数

　　H:基板厚度（0.1 mm）

　　Er:基板相对介电常数（2.16）

　　Mur:磁导率（1）

　　Cond:金属电导率（6.14E+7）

　　Hu:封装高度（1.0e+33 mm）

　　T:金属层厚度（0.001 mm）

　　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。

　　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【Tools】→【LineCalc】→【Start LineCalc】命令。在打开的窗口中输入如图12-6所示的内容。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。