专业课程设计基于ADS的微带滤波器设计.doc

课程设计报告题目：基于ADS微带滤波器设计姓名：学号：班级：电子101专业：电子信息工程指引教师：提交时间：-01-051.绪论咱们运用微波滤波器只让频率对的信号通过阻碍频率不同信号特性来区别信号。滤波器性能对微波电路系统性能指标有很大影响，因而设计微波电路系统时设计出具备高性能滤波器很重要。微带电路在微波电路系统应用广泛路。具备个体，质量轻、频带分布宽等特点，其中用微带做滤波器是其重要应用之一，微带滤波器当中最基本滤波器是微带低通滤波器，而别滤波器可以通过低通滤波器为原型转化过来。其中最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种惯用低通滤波器原型。因而本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器1.1微带滤波器简介滤波器是一种二端口网络，对频率适合信号进行传播，对频率不匹配信号进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤。典型频率响应涉及低通、高通、带通、带阻衰减。如图1-1所示.还可以从不同角度对滤波器进行分类：(1)按功能分，低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器，可调滤波器。(2)按用元件分，集总参数滤波器，分布参数滤波器，无源滤波器，有源滤波器，晶体滤波器，声表面波滤波器，等。1.2微带滤波器重要参数（1）中心频率：普通取f0=（f1+f2）/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。（2）截止频率：指低通滤波器通带右边频点及高通滤波器通带左边频点。普通以1dB或3dB相对损耗点来原则定义。（3）通带带宽：指需要通过频谱宽度，BWxdB=（f2-f1）。f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准，下降X（dB）处相应左、右边频点。通惯用X=3、1、0.5即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB表征滤波器通带带宽参数。分数带宽=BW3dB/f0×100%，（4）纹波：指1dB或3dB带宽（截止频率）范畴内，插损随频率在损耗均值曲线基本上波动峰-峰值。（5）带内波动：通带内插入损耗随频率变化量。1dB带宽内带内波动是1dB。（6）带内驻波比：衡量滤波器通带内信号与否良好匹配传播一项重要指标。抱负匹配VSWR=1：1，失配时VSWR＞1。对于一种实际滤波器而言，满足VSWR＜1.5：1带宽普通不大于BW3dB，其占BW3dB比例与滤波器阶数和插损有关。（7）回波损耗：端口信号输入功率与反射功率之比分贝（dB）数，也等于|20Log10ρ|，ρ为电压反射系数。输入功率被端口所有吸取时回波损耗为无穷大。（8）阻带抑制度：衡量滤波器选取性能好坏重要指标。该指标越高阐明对带外干扰信号抑制越好。2.ADS2.1ADS简介ADS–全名AdvancedDesignSystem，由安捷伦推出，是当今业界最流行微波射频电路、通信系统、RFIC设计软件；也是国内高校、科研院所使用最多软件。可以实现涉及时域和频域、数字与模仿、线性与非线性、噪声等各种仿真分析。并进行成品率分析与优化，提高了电路设计效率，是一款好用微波射频电路、系统信号链路设计工具。2.2ADS仿真功能ADS有着非常强大仿真能力，可以进直交流仿真，s参数仿真，谐波平衡增益压缩电路包络预算电磁仿真等，这些仿真可以进行现行非线性仿真，电路仿真，频域时域仿真等。1线性分析线性分析可以对线性非线性电路进行线性分析，重要是对频域、小信号电路进行仿真分析。2高频spice瞬态分析高频spice瞬态分析分析电路瞬间响应属于时域仿真分析。3电路包络分析电路包络分析可以将高频调制信号分解为时域和频域两个某些进行解决。4谐波平衡和增益压缩分析谐波平衡和增益压缩分析是频域打信号非线性稳态电路仿真分析办法。3.基于ADS微带滤波器设计3.1微带滤波器设计规定本小节设计一种微带低通滤波器，滤波器指标如下：输入、输出阻抗为50欧姆；截止频率为3Ghz；纹波为0.5dB；4.5Ghz时损耗不不大于25dB；Vp=0.6C。3.2滤波器仿真设计新建工程，选取【File】→【NewProject】，系统浮现新建工程对话框。在name栏中输入工程名，并在ProjectTechnologyFiles栏中选取ADSStandard：Lengthunit——millimet，默认单位为mm，如图2所示。单击ok，完毕新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。图1点击ok后显示如图3所示。其中有三种方式供选取，咱们本次不需要此种办法，故点击cancel，直接取消。图2由于ADS软件自带许多功能，其中涉及滤波器设计向导。咱们可以通过其直接完毕该课题设计。点击DesignGuide，在下拉框中选取Filter选项，在弹出对话框中选取第一项，既FilterControlWindow…，弹出滤波器设计向导图3点击工具栏中最右边，弹出FilterDG–All，或者直接在元件库中