射频电路-实验指导书

《射频电路-实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验一：滤波器（Filter）一、实验目的：1.了解基本[低通]及[带通]滤波器之设计方法。2.利用实验模组实际测量以了解[滤波器]的特性。二、实验设备：项次设备名称数量备注1MOTECHRF2000测量仪1套2[低通滤波器]模组1组RF2KM6-1A，（mod-6A）3[带通滤波器]模组1组RF2KM6-1A，（mod-6B）4示波器1台550ΩBNC连接线2条CA-1、CA-261MΩBNC连接线2条CA-3、CA-4三、实验理论分析：（一）滤波器的种类以信号被滤掉的频率范围来区分，可分为[低通]（L

2、owpass）、[高通]（Highpass）、[带通]（Bandpass）及[带阻]（Bandstop）四种。若以滤波器的频率响应来分，则常见的有[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I型](TchebeshevType-I)、[切比雪夫Ⅱ型](TchebeshevType-Ⅱ)及[椭圆型](Elliptic)等，若按使用元件来分，则可分为[有源型]及[无源型]两类。其中[无源型]又可分为[L-C型](L-CLumped)及[传输线型](Transmissionline)。而[传输线型]以

3、其结构不同又可分为[平行耦合型](ParallelCoupled)、[交叉指型](Interdigital)、[梳型](Comb-line)及[发针型](Hairpin-line)等等不同结构。本实验以较常用的[巴特渥兹型](Butter-worth)、[切比雪夫I型](TchebeshevType-I)为例，说明其设计方法。首先了解[Butter-worth]及[TchebeshevType-I]低通滤波器的响应图。(a)[Butterowrth](a)[TchebyshevType]其中rp(dB)是

4、[通带纹波](passbandripple),N为元件级数数（orderofelementforlowpassprototype）ω为截通比（stopband-to-passbandratio），ω=fc/fx(forlowpass)=BWp/BWx(forbandpass)其中fc是-3dB截止频率（3dBcutofffrequency）fx是截止频率（stopbandfrequency）BWp是通带频宽（passbandbandwidth）BWx是截止频宽（stopbandbandwidth）Tn(w

5、)为[柴比雪夫]多项式(Tchebysheypolynomals)其中，图6-1(a)(b)即是[三级巴特渥兹型]B（3，ω）与三种不同纹波和级数的[切比雪夫型]的截通比响应的比较图。理论上，在通带内[巴特渥兹型]是无衰减的（Maximunflat），而[切比雪夫型]较同级数的[巴特渥兹型]有较大的衰减量。实际应用上，除非在通带内要求必须是平坦响应（flatresponse）外，大多允许通带少量的衰减而采用[切比雪夫型]以获得较大的截通效应或减少元件级数。图6-1（a）[巴特渥兹型]与[切比雪夫型]通带响

6、应比较图图6-1（b）[巴特渥兹型]与[切比雪夫型]截通带响应比较图其中B（3，ω）是指[三级巴特渥兹型]的衰减响应T（0.25，3，ω）是指纹波为0.25dB的[三级切比雪夫型]的衰减响应T（0.5，5，ω）是指纹波为0.5dB的[五级切比雪夫型]的衰减响应T（1，7，ω）是指纹波为1dB的[七级切比雪夫型]的衰减响应（二）[低通滤波器]设计方法：（A）[巴特渥兹型]（ButterworthLowpassFilter）步骤一：决定规格。电路阻抗（Impedance）：Z0（ohm）截止频率(Cutoff

7、Frequency)：fc(Hz)截通频率(StopbandFrequency)：fc(Hz)通带衰减量阻带衰减量步骤二：计算元件级数(Orderofelements,N).,N取最接近的整数步骤三：计算原型元件值（PrototypeElementValues，gK）。步骤四：先选择[串L并C型]或[并C串L型]，再依据公式计算实际电感电容值。（a）[串L并C型]（b）[并C串L型]（B）[切比雪夫I型](TchebyshevType-ILowpassFilter)步骤一：决定规格。电路阻抗(Impeda

8、nce):Zo(ohm)截止频率(CutoffFrequency):fc(Hz)阻带频率(StopbandFrequency):fx(Hz)通带纹波量(MaximumRippleatpassband):rp(dB)阻带衰减量(MinimumAttenuationatstopband):Ax(dB)步骤二：计算元件级数(Orderofelements,N).，其中N取最接近的奇整数。采用奇整数是为了避免[切比雪夫低通原型]在偶数