利用滤波器综合设计软件设计带通滤波器示例

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1、利用滤波器综合设计软件设计带通滤波器示例程胜祥本文示例如何利用本人开发的滤波器综合设计软件来设计带通滤波器为了方便起见，暂不考虑温漂等。一、设计目标通带：1920~1940MHz插损：≤1dB回波损耗：≥18dB带外抑制：≥40dB@1952~1954MHz实际滤波器可能还有其他指标。二、设计方法的比较本文只说明几种方法的不同点，设计中共性的东西（例如还需要HFSS软件配合）几乎不再提到。A经典的设计方法对于没有有限传输零点的带通滤波器，可以通过频率变换、查表的方法，确定滤波器的阶数。然后再由带

2、内纹波（回损确定）和阶数查表得到g值，进而求出耦合系数……该方法的缺陷是：Q值对滤波器的影响无法估计（往往只能估计通带中心的插损）；更严重的问题是对于上述包含有限传输零点的滤波器，无法确定其阶数。B软件优化法软件优化，和经典的设计方法相比，的确可以避免走很多弯路，可以在投板以前规避很多技术风险。但是，该方法仍然有同样严重的缺陷，事前无法确定滤波器的阶数。也许大家想到了试探法，的确如此。但是大家稍候可以体会到在其他软件中采用试探法的效率是低得几乎无法忍受的、甚至是无法实现的。C采用滤波器综合设计软

3、件设计滤波器该方法利用滤波器综合设计软件来综合滤波器，具有省时、高效、准确、最优等特点，是其他方法无法比拟的。三、设计比较本节将软件优化法与综合法进行比较假设单个滤波器节的无载Q=5000。A采用滤波器综合设计软件设计滤波器将设计目标输入滤波器综合设计软件：综合的结果为：综合的结果完全符合设计目标。同时该软件还可以计算节点的最大电压，设计时以此为依据可以避免滤波器工作时打火。综合过程仅需要几秒钟。B软件优化法（采用其他软件）B1采用软件1利用综合软件知道的数据：滤波器为4阶（如果包含源和负载，总

4、共就是6阶），在2~5、3~5加入交叉耦合：经过一天一夜的优化，得到的结果是：显然没有达到设计目标。B2采用软件2利用综合软件知道的数据：滤波器为4阶（如果包含源和负载，总共就是6阶），在2~5、3~5加入交叉耦合：经过几个小时的优化，结果如下：继续优化：基本达到设计目标，只有少数频点的性能不符合要求。四、基于计算结果的比较因软件1没有达到设计目标，显然是最差的。那么软件2同滤波器综合设计软件相比，差距在哪里呢？1最终仍有少数频点的性能不符合要求。2优化所花的时间太长，效率方面无法同综合软件相比

5、。3用软件2计算时，利用了综合软件的计算结果：滤波器的阶数、交叉耦合的位置、还包扩插损、带外抑制等。假如事先不知道这几个数据，那么优化所花的时间还要成倍增加。对于更复杂的滤波器，采用综合法，优势就更明显了。最关键的是，采用综合法设计的滤波器是最优的（插损小，带外抑制大）。五、其他问题也许大家会问，1dB的插损是否太大？本例中，在响度带宽不变的前提下，插损主要和Qu、RL有关。我们试着改变一下设计目标（输入条件）：这些是在实际的基站上可以实现的，计算结果如下：