带通滤波器的设计

总第４４卷第４９８期电测与仪表Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．４９８

Ｊｕｎ．２００７

２００７年第６期ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ

一种基于ＡＤＳ优化的微带带通滤波器设计及实现＊

邹德慧，赖万昌，戴振麟，葛良全

（成都理工大学核技术与自动化工程学院，成都６１００５９）

摘要：介绍微带带通滤波器ＡＤＳ全局优化设计方法及其设计流程，重点阐述ＡＤＳ设计流程中的参数优化、器件仿真、矩量法分析等相关内容。微带带通滤波器实物的性能测试表明：通带传输衰减小于２．５ｄＢ，端口反射系数小于－１５ｄＢ，阻带衰减接近４０ｄＢ，其物理尺寸约８×２．５×１．５ｃｍ，基于ＡＤＳ优化的微带带通滤波器设计优于传统设计。关键词：微带带通滤波器；ＡＤＳ；全局优化；矩量法中图分类号：ＴＮ７１３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１－１３９０（２００７）０６－００３１－０３

Ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｂａｎｄ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＤＳ

ＺＯＵＤｅ－ｈｕｉ，ＬＡＩＷａｎ－ｃｈａｎｇ，ＤＡＩＺｈｅｎ－ｌｉｎ，ＧｅＬｉａｎｇ－ｑｕａｎ

（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＮｕｃｌｅａｒ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｃｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｂａｎｄ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｓｉｇｎＳｙｓｔｅｍ（ＡＤＳ）．Ａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｅｏｆＭｅｔｈｏｄｏｆＭｏｍｅｎｔｓ（ＭｏＭ）ｉｓｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｉｎｂａｎｄｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ２．５ｄＢ，ｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ－１５ｄＢ，ｔｈｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｕｔｏｆｂａｎｄｉｓｃｌｏｓｅｔｏ４０ｄＢ，ａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｉｚｅｉｓｏｎｌｙ８×２．５×１．５ｃｍ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｍｉ－ｃｒｏｗａｖｅｂａｎｄ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＤＳｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｗａｖｅｂａｎｄ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ；ＡＤＳ；ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎ；ＭｏＭ

０

引

言

阻带耗损：４．４ＧＨｚ以下及６．６ＧＨｚ以上，衰减大于

微波滤波器在微波中继通信、卫星通信、雷达技术、电子对抗及微波测量仪器中都有广泛的应用。近年来，微波电路计算机辅助设计软件的应用越来越广泛，Ａｇｉｌｅｎｔ公司的高级设计系统（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｓｉｇｎ——ＡＤＳ）软件就是其中的佼佼者，它也是国内Ｓｙｓｔｅｍ—

各大学和研究所在微波电路和通信系统仿真方面使用最多的软件之一。本文利用ＡＤＳ软件对微带带通滤波器进行优化设计，节省了设计时间，提高了设计精度和设计效率。

４０ｄＢ。

１．２全局优化设计及其实现

根据带通滤波器和低通原型滤波器之间的频率对应关系，得到带通滤波器中心频率６．６ＧＨｚ所对应的低通原型滤波器的频率，由低通原型滤波器的衰减频应特性曲线，查出滤波器所需的节数。采用切比雪夫原型，查切比雪夫特性滤波器的通用衰减曲线，阻带衰减４０ｄＢ，波纹衰减Ｌｒ＝０．５ｄＢ对应ＬＲ＝９ｄＢ，则在纵坐标上取衰减值为４９ｄＢ，得到所设计的滤波器最小节数ｎ＝６。

利用ＡＤＳ软件进行优化设计，在ＡＤＳ软件原理图版块中用模拟微带线进行布局，电路板参数按常用参数设置，添加相应的控件：变量控件ＶＡＲ，Ｓ参数扫描控件Ｓ－Ｐａｒａｍ和优化控件Ｇｏａｌ，进而得到微带带通滤波器优化原理图，如图１所示。

依据设计指标对耦合微带线的线长、线宽及间隙

１基于ＡＤＳ优化的微带带通滤波器设计

１．１微带带通滤波器的设计指标

（１）通带频率范围：５．０～６．０ＧＨｚ；（２）带内衰减：小于２．５ｄＢ；

（３）带内波动：小于０．５ｄＢ；

（４）带内输入输出端口反射系数：小于－１５ｄＢ；

计划资助项目（２００６ＡＡ０９Ｚ２１９）＊国家“８６３”

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