平行耦合微带带通滤波器设计

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1、研究生课程论文(2015-2016学年第一学期)射频电路分析与设计研究生：提交日期：2015年2月22日研究生签名：学号学院课程编号S0001001课程名称学位类别硕士任课教师教师评语：成绩评定：分任课教师签名：年月日说明1、课程论文要有题目、作者姓名、摘要、关键词、正文及参考文献。论文题目由研究生结合课程所学内容选定；摘要500字以下，博士生课程论文要求有英文摘要；关键词3～5个；参考文献不少于10篇，并应有一定的外文文献。2、论文要求自己动手撰写，如发现论文是从网上下载的，或者是抄袭剽窃别人

2、文章的，按作弊处理，本门课程考核成绩计0分。3、课程论文用A4纸双面打印。字体全部用宋体简体，题目要求用小二号字加粗，标题行要求用小四号字加粗，正文内容要求用小四号字；经学院同意，课程论文可以用英文撰写，字体全部用TimesNewRoman，题目要求用18号字加粗；标题行要求用14号字加粗，正文内容要求用12号字；行距为2倍行距（方便教师批注）；页边距左为3cm、右为2cm、上为2.5cm、下为2.5cm；其它格式请参照学位论文要求。4、学位类别按博士、硕士、工程硕士、MBA、MPA等填写。5、

3、篇幅、内容等由任课教师提出具体要求。基于ADS设计平行耦合微带线带通滤波器摘要：介绍了平行耦合微带线带通滤波器设计的基本原理，使用安捷伦公司的ADS电磁仿真软件具体设计了一个通带范围为4.8GHz至5.2GHz的一个带通滤波器。该带通滤波器的通带内的插入损耗低于3dB,相对相速度是真空中电磁波传播速度的60%，2倍的归一化频率处的衰减低于50dB,输入输出阻抗均设置成了50，设计达到了给定的指标要求。关键词：ADS带通滤波器平行耦合微带线一、平行耦合微带线带通滤波器的基本原理：11平行耦合线微带

4、带通滤波器是由几节半波长谐振器组成，结构简单，易于实现，可以印制在很薄的介质基板上。平行耦合线微带带通滤波器的结构如图1所示[1],它是由若干带通耦合线节相连组成,左右对称,每一个耦合线节长度约为1/4波长(对中心频率而言，电长度约为90deg),其等效电路如图1下方所示。由等效电路看出,它相当于一个导纳倒置转换器和接在两边的两段电角度为θ、特性导纳为Y0的传输线段的组合。图1平行耦合微带带通滤波器及其等效电路通过查阅相关的文献[2-4]，这里将直接给出平行耦合微带带通滤波器各个参数的计算公式，

5、通过上述公式可以很方便的计算出各段平行耦合微带线的奇偶模阻抗，然后利用ADS中附带的各种工具，可以很方便地算出各个单元的具体尺寸。一、设计实例：111.设计要求：Designabandpassfiltersatisfiesthefollowing：1.lowercutofffrequency4.8GHz,uppercutofffrequency5.2GHz;2.Insertionlossinthepass-bandissmallerthan3dB;3.Lossisgreaterthan50dBw

6、henthenormalizedfrequenciesarelargerthan2;4.Therelativephasevelocityis60%ofthevelocityinvacuum.5.Theinputandoutputimpedanceareboth50Ohm.Useschematictooltosimulateandrealizeitwiththelayouttool(Momentum)inADS.Giveboththeschematicandlayoutofthefinalfilt

7、eramplifiercircuit,detailedsimulationprocedure,andthesimulationresultsobtainedwithboththeschematicandlayoutcircuit;2.滤波器的阶数的确定：依题可得：f1=4.8GHz,f2=5.2GHz,Z0=50Ω则：中心频率：f0=(f1+f2)/2=5GHz相对带宽：BW=(f2-f1)/f0=0.08在fs2=4.6GHz和fs1=5.4GHz上衰减不小于50dB(αs=50dB),通带内

8、衰减αp小于3dB,输入、输出的特征阻抗均Z0=50,介质基片的εr=2.78（通过其相速度是真空中光速的60%计算得出的）,其厚度h=1.6mm,导体层厚度35。===2故我们在这里选取滤波器的阶数为7阶，这样更有利于带外抑制。3.平行耦合线尺寸的计算：通过查表如图二所示，可以得到低通原型中到11的值，进一步通过上述的公式，可以计算出每一段平行耦合微带线的奇偶模特征阻抗。所有结果如表一所示。图二3分贝纹波的切比雪夫低通滤波器的阻带衰减特性11表1.耦合线参数NgnZ0Z0eZ0OW(mm)S(