【正文】 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 I 基于 ADS的 微波 帶通濾波器仿真設(shè)計(jì) 作者： 田曉寧 （陜西理工學(xué)院 物理與電信工程學(xué)院 電子信息工程專(zhuān)業(yè) 11級(jí) 1班 陜西 漢中 72300X） 指導(dǎo)教師：賈建科 [摘要 ] 隨著通信技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，通信設(shè)備所用頻率逐日增高，射頻 (RF)電路得到業(yè)界的特別關(guān)注。 而微帶發(fā)夾型帶通濾波器以其尺寸小，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)在射頻領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展。 本文介紹一種借助ADS( Advanced Design System )軟件設(shè)計(jì)和優(yōu)化 發(fā)夾型 微帶線帶通濾波器的方法 。 詳細(xì)地論述了微帶發(fā)夾型濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程 , 及設(shè)計(jì)中各項(xiàng)參數(shù)的確定。設(shè)計(jì)了 一個(gè)中心頻率為 ，帶寬 為 200MHz的 抽頭線發(fā)夾型 帶通濾波器 ，并 結(jié)合 ADS 的優(yōu)化仿真功能 , 得出了滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)的版圖仿真結(jié)果 ,驗(yàn)證了此方法的正確性和可行性 。 [關(guān)鍵詞 ]： 發(fā)夾型帶通濾波器 設(shè)計(jì)與優(yōu)化 ADS 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 II The Microwave bandpass filter simulation design based on the ADS Author: Tian Xiaoning (Grade 11,Class 1， Major of Electronic and Information Engineering， School of Physics and Telemunication Engineering， Shaanxi University of Technology, Hanzhong 72300X， Shaanxi) Tutor: Jia Jianke Abstract： With the continuous progress of development of munication technology, munication equipment increased daily frequencies, radio frequency (RF) circuits receive special attention from the hairpinfilter with its small size, stable performance and development has been widely used in RF fields. Introduction of a means of ADS (Advanced Design System) software design and optimization of parallelcoupled microstrip line bandpass filter method starting from the normalized lowpass filter, discusses the detailed design steps. Finally, the use of ADS design approach gives a center frequency of , 200MHz bandwidth of parallelcoupled microstrip bandpass filter design and optimization examples of their simulation results, the conclusion that the circuit layout Momentum simulation results. Verify the correctness and feasibility of this method. Keywords： hairpin Bandpass filter Design and Optimization ADS 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 III 目錄 1 緒論 ............................................................................................................... 1 研究背景 ............................................................................................... 1 研究意義 ............................................................................................... 1 ADS 仿真軟件介紹 ............................................................................... 2 濾波器的類(lèi)型及特點(diǎn) ........................................................................... 3 微帶線 ................................................................................................... 3 微帶線基礎(chǔ) ................................................................................. 3 耦合微帶線濾波器基本單元 ...................................................... 4 發(fā)夾型微波帶通濾波器的理論基礎(chǔ)及設(shè)計(jì)流程 ................................. 4 發(fā)夾型帶通濾波器 ........................................................................... 4 帶通濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................... 5 發(fā)夾型帶通濾波器的設(shè)計(jì)的流程圖 ................................................ 6 3 微帶發(fā)夾型帶通濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例及過(guò)程 ............................................. 7 濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)要求 ........................................................................... 7 微帶線參數(shù)要求 ................................................................................... 7 原理圖仿真與優(yōu)化 ............................................................................... 8 原理圖繪制 ................................................................................. 8 基本參數(shù)設(shè)置 ............................................................................ 11 原理圖仿真 ................................................................................13 原理圖的優(yōu)化 ............................................................................15 版圖生成與仿真 ..................................................................................20 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 IV 版圖的生成 ................................................................................20 版圖仿真 ....................................................................................21 圖 在版圖中添加兩個(gè)端口 .........................................................22 版圖的 3D 圖 ..............................................................................24 設(shè)計(jì)結(jié)論 ..............................................................................................25 4 總結(jié)與展望 ................................................................................................ 25 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................ 26 致謝 ................................................................................................................. 27 附錄 A 外文文獻(xiàn) ........................................................................................... 28 附錄 B 外文翻譯 ........................................................................................... 34 陜西理工學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 共 43 頁(yè) 1緒論 科技的高速發(fā)展將人們帶到了一個(gè)信息化的時(shí)代，通信領(lǐng)域的信息傳遞經(jīng)歷了從利用同軸電纜、光纖、波導(dǎo)等導(dǎo)線作為媒介傳輸信息的有線傳輸?shù)揭揽侩姶挪?(衛(wèi)星中繼、微波視距傳播 )在空間內(nèi)傳播信息的無(wú)線傳輸，從固定 (如座機(jī) )到移動(dòng) (如手機(jī) )、從低頻到高頻的巨大變 化 ]1[ 。 信息和通信已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的“命脈”，無(wú)線通信更是對(duì) 社會(huì)發(fā)展及人類(lèi)的進(jìn)步產(chǎn)生著巨大的影響。無(wú)線通信領(lǐng)域主要應(yīng)用的是射頻系統(tǒng)， 而很多種無(wú)線通信領(lǐng)域都會(huì)應(yīng)用此類(lèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 其功能模塊主要由射頻濾波器、射頻放大器、射頻振蕩器及混頻器等構(gòu)成。 模擬信號(hào)是作為無(wú)線通信系統(tǒng)的收發(fā)射頻信號(hào)，而且此信號(hào)則需要通過(guò)濾波器的濾波作用和放大器的放大作用。濾波器濾波是為了保證值通過(guò)頻帶內(nèi)的信號(hào)，抑制頻帶外的噪音 ， 放大器的飯放大作用是為了提高發(fā)射功率，準(zhǔn)備發(fā)射信號(hào)或者放大接受到的微弱信號(hào)。 所以濾波器在信號(hào)的發(fā)射與接收過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用，是必不可少的器件，其性能的好壞決定著整個(gè)系統(tǒng)的通 信質(zhì)量 ]32[? 。 隨著通信技術(shù)的飛快發(fā)展，現(xiàn)在人們對(duì)于電子電路的集成度、可靠性、穩(wěn)定性、體積大小等方面越來(lái)越要求高了。人們想出來(lái)很多新的想法也研究出很多新的技術(shù)，利用新型封裝形式，使完整的系統(tǒng)所占空間面積越來(lái)越小。理論上，射頻無(wú)線通信系統(tǒng)的電路模塊在一定程度上是可以集成的，但是由于這些元件模塊之間在工作原理上有很多不同，所以使用的工作性能也有所不同。因此，目前還不能實(shí)現(xiàn)集成化。 這 也 是 目前 我們對(duì)它的期望與理想 值 ，不能真 正的 實(shí)現(xiàn)。所以這 也 是設(shè)計(jì) 濾波器過(guò)程中的一個(gè)難題，目前 依然 有很多人在研究這方面。 利用傳統(tǒng)的辦法設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器也面臨一樣的困 境 ]4[ ，它們的元器件尺寸通常比較大，做出來(lái)的電路板也比較大，并且制作周期相對(duì)較長(zhǎng)，性能方面也有很多局限性，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改進(jìn)。 在射頻通信系統(tǒng)中，無(wú)論是是作為發(fā)射機(jī)還是接收機(jī)都需要選擇特定的頻率，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行處理，過(guò)濾掉其他頻率的干擾雜音信號(hào)。而且在此系統(tǒng)中，經(jīng)常都需要通過(guò)濾波電路來(lái)濾波，分離 出有用的信號(hào)。 因此，在無(wú)線通信 射頻 系統(tǒng)中， 濾波器 的可靠性和性能是 非常 重要的。選擇參數(shù)分 布 電路則 是 通過(guò)選擇頻率不同的信號(hào)。 當(dāng) 是 高頻信號(hào)， 則 ]65[? 該 濾波 電路可以