階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真

1、階躍阻抗微波低通濾波器的階躍阻抗微波低通濾波器的 設計與仿真設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+具有最平坦響應截止頻率2.5GHz 在4GHz處插入損耗大于20dB 輸入輸出阻抗為50，最高實際阻抗120 ，最低實際阻抗20 。設計要求階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+應用背景簡介應用背景簡介 濾波器在無線通信系統(tǒng)中至關重要，起到頻帶和信道選擇的作用，并且能濾除諧波，抑制雜散。階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微

2、波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+低通濾波器 低通濾波器（Low-pass filter）是容許低于截止頻率的信號通過，但高于截止頻率的信號不能通過的電子濾波裝置。階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+微帶線當頻率高當頻率高500MHz時，分布參數引時，分布參數引起的阻抗效應增起的阻抗效應增大，不可忽略。大，不可忽略。而微帶線具有體而微帶線具有體積小、重量輕、積小、重量輕、價格低、可靠性價格低、可靠性高等特點，且適高等特點，且適宜與固體芯片期宜與固體芯片期間配合構成集成間配合

3、構成集成電路，得到廣泛電路，得到廣泛的應用。的應用。hwwh2121rrre112125 . 0041. 0wh2121rrre1215 . 0hw hw 階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+w/h值計算公式2ee8hA2Aw2hwrrr61. 039. 01Bln21)1B2(12hln-Bwrrr011. 023. 0112160rZArZB023772hw階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+Richards規(guī)則：終端短路的一段

4、傳輸線可以等效為集總元件的電感；終端開路的一段傳輸線可以等效為集總元件的電容；Kuroda規(guī)則：通過加入相應的微帶傳輸線把串聯(lián)短截線變換為并聯(lián)短截線，也可以將短截線在物理上分開。Richards 、Kuroda等效變換階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+基于Kuroda設計的濾波器階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+生成的巴特沃茲濾波器的響應曲線S11參數S21參數階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真

5、答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+微帶濾波器的版圖階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+版圖仿真結果S11參數S21參數階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+最平坦濾波器原型的衰減與歸一化頻率的關系曲線階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+巴特沃茲濾波器低通原型元器件值n ng g1 1g g2 2g g3 3g g4 4g g5 5g g6

6、 6g g7 71 12 21 12 21.41421.41421.41421.41423 31 12 21 11 14 40.76540.76541.84781.84781.84781.84780.76540.76541 15 50.6180.6181.6181.6182 21.6181.6180.6180.6181 16 60.51760.51761.41421.41420.93180.93180.93180.93181.41421.41420.51760.51761 1階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+當

7、 w/wc -1=0.6 ，LA20dB，故最大平坦濾波器級數n=6。 根據低通濾波器原型值：g1=0.5176,g2=1.4142,g3=0.9318,g4=0.9318,g5=1.4142,g6=0.5176。階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+傳輸線長度計算公式 根據傳輸線理論知識可知：一段特性阻抗很高的傳輸線可以等效為串聯(lián)電感；一段特性阻抗很低的傳輸線可以等效為并聯(lián)電容。ZLRlhSRlslCZ階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老

8、師：+微帶線計算工具窗口階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+各支節(jié)的長度和寬度節(jié)數節(jié)數gigiZi=ZlZi=Zl或或Zh(Zh()li(li(度度) )WiWi（mmmm）Li(mm)Li(mm)1 11 1505090903.0873.08716.6916.692 20.5170.517202011.811.811.311.32.052.053 31.4141.41412012033.833.80.4280.4286.636.634 41.9321.932202044.344.311.311.37.697.6

9、95 51.9321.93212012046.146.10.4280.4289.049.046 61.4141.414202032.432.411.311.35.635.637 70.5170.51712012012.312.30.4280.4282.412.418 81 1505090903.0873.08716.6916.69階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+濾波器電路原理圖階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+原理圖仿真結果S

10、11參數S21參數階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+濾波器版圖階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+版圖仿真結果S11參數 S21參數階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+S21參數的相位特性階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+等波紋低通濾波器原型的元件取值N Ng g1

11、1g g2 2g g3 3g g4 4g g5 5g g6 6g g7 71 10.69860.69861.00001.0000 2 21.40291.40290.70710.70711.98411.9841 3 31.59631.59631.09671.09671.59631.59631.00001.0000 4 41.67031.67031.19261.19262.36612.36610.84190.84191.98411.9841 5 51.70581.70581.22961.22962.54082.54081.22961.22961.70581.70581.00001.0000 6 6

12、1.72541.72541.24791.24792.60642.60641.31371.31372.47582.47580.86960.86961.98411.9841階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+各支節(jié)的寬度和長度節(jié)數節(jié)數gigiZhZh或或ZlZll(l(度度) )W W（mmmm）l(mm)l(mm)1 11.6701.670202038.2838.2811.3011.306.656.652 21.1931.19312012028.4728.470.3860.3865.845.843 32.3662.

13、366202054.2354.2311.3011.309.49.44 40.8420.84212012020.1020.100.3860.3864.64.65 51.9841.984202045.4745.4711.3011.307.97.9階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+切比雪夫濾波器原理圖與版圖階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+仿真結果S11參數S21參數階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真階躍阻抗微波低通濾波器的設計與仿真答辯學生：答辯學生：+ + 指導老師：指導老師：+總結 從以上設計可以看出，為達到設計參數要求