第14講-濾波器

1、指標：指標： 1. 頻率范圍頻率范圍2. 通帶衰減通帶衰減3. 阻帶衰減阻帶衰減4. 寄生通帶寄生通帶5. 群時延特性群時延特性要求：要求：通帶衰減小，阻帶衰減大通帶衰減小，阻帶衰減大 通帶和阻帶之間衰減的變化快通帶和阻帶之間衰減的變化快1. 增加節(jié)數(shù)增加節(jié)數(shù)2. 綜合設(shè)計法綜合設(shè)計法 212a b c dad bcSa b c dd b c a 0g1g變換成為截止頻率為2.4835GHz的低通電路元件值為：2g3g4g5g6g0g1g2g3g4g5g6g113.9604 10101.0369 10101.0369 10113.9604 10101.2817 107g8g0g1g2g3g4g

2、5g6g9g10g變換成為截止頻率為2.4835GHz的低通電路元件值為：7g8g0g1g2g3g4g5g6g9g10g36.612P36.612P0.0505n0.0505n24.022p24.022p0.04687n0.04687n22.937p021202101RLCCCR將串聯(lián)電感L用電容和電感的串聯(lián)電路代替：將并聯(lián)電容C用電容和電感的并聯(lián)電路代替：021212001RLLCRL7Lg8Lg1Lg2Lg3Lg4Lg5Lg6Lg9Lg7Cg8Cg1Cg2Cg3Cg4Cg5Cg6Cg9Cg轉(zhuǎn)換公式為： 將串聯(lián)電感L用電容和電感的并聯(lián)電路代替：將并聯(lián)電容C用電容和電感的串聯(lián)電路代替：2102

3、021011LR LCR L021212001RLCCCR7g8g0g1g2g3g4g5g6g9g10g原始的電路模型為原始的電路模型為 ：7Lg8Lg1Lg2Lg3Lg4Lg5Lg6Lg9Lg7Cg8Cg1Cg2Cg3Cg4Cg5Cg6Cg9Cg00( )cottan2ZjZljl INZ其中其中 為角頻率為為角頻率為 的電磁波在傳輸線的行波波長，的電磁波在傳輸線的行波波長，以特定的頻率以特定的頻率 為參考頻率，選取無耗傳輸線長度為參考頻率，選取無耗傳輸線長度0fl0/8INY0000121( )tan()tan84/INYjjZZff 為歸一化頻率顯然傳輸線的輸入阻抗為負純虛數(shù)，可以等效為

4、電容顯然傳輸線的輸入阻抗為負純虛數(shù)，可以等效為電容的電納。如果比較電容的電納。如果比較電容C的導納和傳輸線的輸入導納的導納和傳輸線的輸入導納 ，可得到：，可得到：INY00011( )tan( )4tan/84Yj CSjYZZSjRichards cIN其中 為傳輸線的變換。( )CY0( )CY( )INY0 2 002( )INY( )INY100()ZC0/80f 002ff0f廣義廣義Kuroda規(guī)則：2112(1),1()111()(1),1()PSZLCLCZCC ZLLCLCC ZLLCMLLCCCC ZL2211111211111111()()11,1()(),PPPPPPS

5、PPPPZ LM CLMZCCM CMCLC ZLZZZ CMCZ MLZZCMLLLMLZ C LZCMCZML12111,1(1),1PLMZZZMCCZZ CMCLLCMCCZ11112311(1),1,L CZZLZZL CC ZL CL CL CCCCZLZ11112211,1,YL CYLL CL YYCCL C YLCL Y YY Y0g1g2g3g4g5g6g原始電路為：原始電路為：在在ADS軟件上畫出的濾波器為：軟件上畫出的濾波器為：4.41rHmm1. 52. 02. 53. 03. 51. 04. 0-30-20-10-400FrequencyM ag. dBS21在前面

6、的例子中我們可以看到，我們在按照截至頻率為2.48GHz設(shè)計的濾波器，最后的實驗仿真結(jié)果的截止頻率卻是2.1GHz，這就涉及到了實現(xiàn)濾波器的各階微帶線的之間的互感問題，故我們在設(shè)計濾波器時，實際所應(yīng)用的設(shè)計頻率應(yīng)比我們所需要的頻率要大20%左右，這樣設(shè)計出來的濾波器才是真正符合我們要求的濾波器。在以后的濾波器設(shè)計實例中也會出現(xiàn)類似的問題，以后就不再贅述。/4,l大的特性阻抗:00tan()221sinXlZBlZ經(jīng)過分析和近似可得到小特性阻抗和大特性阻抗的等效電路為：l0BY0XZl小的特性阻抗:l0BY低通濾波器的設(shè)計公式：0l0()CZ()RhLRlZl電感電容濾波器的原始參數(shù)為：7g8g

7、0g1g2g3g4g5g6g濾波器首先以并聯(lián)電容為第一個元件，所得個微帶線的電長度為：7g0g1g2g3g4g5g6g4.4,1,0rhmm濾波器的實際結(jié)構(gòu)圖為：r121,.,NNg gggLH和BWHL0BW=其中心頻率為：HL0=2121,.,NNg gggBW0,1001i,i 10ii+1N,N 10NN+11BWJZ2g g1BWJZ 2 g g1BWJZ2g g2O i,i 100i,i 10i,i 12E i,i 100i,i 10i,i 1Z |Z 1Z J(Z J) Z |Z 1+Z J(Z J) O i,i 1Ei,i 1Z |,Z |其中 為奇模和耦模阻抗。最后依據(jù)每段耦合微帶線的奇模和耦模阻抗