【正文】 置完成的窗口如圖 410所示： 圖 411 優(yōu)化目標(biāo)控件設(shè)置 可以清楚的看到優(yōu)化范圍是 ，衰減最小值為 2dB。 版圖的仿真是采用矩量法直接對電磁場進(jìn)行計算，其結(jié)果比在原理 圖中仿真要準(zhǔn)確，但是它的計算比較復(fù)雜，需要較長的時間，在此作為對原理圖設(shè)計的驗證。 ADS軟件中使用之前計算的微帶線數(shù)值設(shè)計一個 3階的微帶帶通濾波器，在原理圖中通過仿真觀察濾波器的重要參數(shù) S11和 S12，比較其與要求的范圍之間的差距。 30 參考文獻(xiàn) [1] 孫玉發(fā) .電磁場與電磁波 .合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 [2] 王謹(jǐn)之 .無線電技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育 出版社 ,1995 [3] 吳萬春 .現(xiàn)代微波濾波器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 .上海：科技出版社， 1981 [4] 廖承恩 .微波技術(shù)基礎(chǔ) .西安：西安電子科技大學(xué) 大學(xué)出版社， 2020 [5] 陳乃云 .電磁場與電磁波理論基礎(chǔ) .北京：中國鐵道出版社， 2020 [6] 趙娜 .微帶帶通濾波器的研究 .西安：電子科技大學(xué)出版社， 2020 [7] 陳惠開 .寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)的理論與設(shè)計 .北京 :人民郵電出版利， 1982 [8] 雷振亞 .射頻 /微波電路導(dǎo)論 .西安 :西安電子科技人學(xué)出版社， 2020 [9] 顧其凈，項家禎，袁孝康 .微波集成電路設(shè)計 .北京 :人民郵電出版社， 1978 [10] Chaimool S and Akkaraekthalinl P. Resonatorembedded fourpole crosscoupled dualband microstrip bandpass filters. ISCIT’ 06, 2020, 10761079 [11] 張海濤，齊臣杰等 .微波 集成濾波器研究 .功能材料與器件學(xué)報， 2020 [12] 楊仕明，曾斌 .微帶平行線耦合帶通濾波器的計算機(jī)輔助設(shè)計， 1994 [13] 陳亦匡 .濾波器的設(shè)計 .人民郵電出版社 ,1958 [14] 李蓉 .微帶濾波器的設(shè)計與仿真 .西安：電子科技大學(xué)， 2020 [15] 陳艷華，李朝暉，夏瑋 .ADS應(yīng)用詳解 .北京：人民郵電出版社， 2020 [16] Zhurbenko V, Krozer V and Meincke P. Miniature microwave bandpass filter based on EBG structures. 2020 Proceedings of the 36th European Microwave Conference, 2020, 792794 [17] 黃玉蘭 .ADS射頻電路設(shè)計基礎(chǔ)與典型應(yīng)用 .北京：人民郵電出版社， 2020 。 29 結(jié) 束 語 本文設(shè)計的是微帶線結(jié)構(gòu)的帶通濾波器，使用 ADS進(jìn)行設(shè)計 、仿真和優(yōu)化，使所設(shè)計的濾波器在通帶衰減、波紋和阻帶衰減這些重要參數(shù)上達(dá)到要求。 版圖仿真 微帶濾波器的實際電路時有電路板和微帶線構(gòu)成的，實際電路的性能可能會與原理圖 26 仿真的結(jié)果有很大差別。耦合線的微帶線長 L、寬 W和縫隙 S是濾波器設(shè)計和優(yōu)化的主要參數(shù)，在優(yōu)化中要用變量代替，便于后面修改和優(yōu)化 ， 本次優(yōu)化使用的是 ADS提供的 optim(optimization)優(yōu)化工具。對于平行耦合微帶線來說，可以進(jìn)行物理尺寸和點參數(shù)之間的數(shù)值轉(zhuǎn)換，若給定平行耦合微帶線奇模和偶模的特性阻抗，可以計算平行耦合微帶線的導(dǎo)體帶的寬度和間隔距離。 奇模和偶模特性阻抗的計算 首先由下列各式 (41)、 (42)、 (43)計算出耦合間 J 變換的特性導(dǎo)納 iJ 。 圖 41是一 個微帶帶通濾波器及其等效電路，它由平行的耦合線節(jié)相連組成，并且是左右對稱的，每一個耦合線節(jié)長度約為四分之一波長 (對中心頻率而言 )，構(gòu)成諧振電路 。微帶線帶通濾波器是一種分布參數(shù)濾波器，它是由微帶線或耦合微帶線組成，具有體積小、重量輕、價格低、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，在微波工程中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 所謂歸一化波，就是各端口的波用其對應(yīng)端口的參考阻抗進(jìn)行歸一化后得到的波，它們與同端口的電壓的關(guān)系為 n ZUa ?? （ 31） 二端口網(wǎng)絡(luò) [S] U1 U2 a1 a2 b2 b1 I2 1 端口 2 端口 I1 11 n ZUb ?? （ 32） 對于線性二端口網(wǎng)絡(luò)（如圖 32所示），歸一化入射波 a和反射波 b之間存在如下關(guān)系 : 2121111 aSaSb ?? (33a) 2221212 aSaSb ?? (33b) 式（ 33）寫成矩陣形式為 b=Sa （ 34） 矩陣 S稱為二端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣或 S矩陣，表示為 ??????? 2221 1211 SS SSS （ 35） 式（ 35）中的矩陣元素稱為網(wǎng)絡(luò)的散射參量，各項矩陣參量的物理意義為： 01111 2 ?? aabS 表示端口 2匹配時，端口 1的反射系數(shù)； 02222 1 ?? aabS 表示端口 1匹配時，端口 2的反射系數(shù)； 02112 1 ?? aabS 表示端口 1匹配時，端口 2到端口 1的傳輸系數(shù)； 01221 2 ?? aabS 表示端口 2匹配時，端口 1到端口 2的傳輸系數(shù)； ai=0表示第 i個端口接匹配負(fù)載，該端口不存在反射波。與單口元件相似，雙口元件一般采用網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行分析，但是，值得指出的是元件的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)本身還是需要用場論方法求得，或者實際測量得到，從這個意義上講，場論是問題的內(nèi)部本質(zhì)，而網(wǎng)絡(luò)則是問題的外部特性。 當(dāng)兩根耦合的傳輸線相互之間的驅(qū)動信號振幅大小相同且相位也相同時 ,就是一個偶模傳輸?shù)哪Ｐ?。介質(zhì)基片選用介電常數(shù)高、微波損耗低的材料。如果線的厚度、寬度以及與地平面之間的距離是可控制的，則它的特性阻抗也是可以控制的 [10] 。 原型濾波器的元件值的歸一化及其計算 目的：提高設(shè)計通用性 歸一化定義： 0g = 39。1239。139。 167。 4 第 2 章 帶通 濾波器設(shè)計理論 論文研究的是使用 ADS 軟件設(shè)計微帶帶通濾波器的解決方案，而帶通濾波器是以低通濾波器為原型設(shè)計的。由于用戶超常規(guī)發(fā)展。 1990 年日本住友公司提出低溫共燒多層介質(zhì)平面型濾波器的構(gòu)想。 近年來，薄膜聲學(xué)體波共振技術(shù)（ FBAR）給射頻前端濾波器小型化和集成化帶來一線曙光。采用傳統(tǒng)方法設(shè)計的濾波器尺寸一般比較大，在工作性能上也存在著一定的局限性，往往不能夠滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的要求，急需從小型化和高性能設(shè)計兩個方面進(jìn)行改進(jìn) 。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，人類對通信的需求越來越高，無線通信技術(shù)將發(fā)揮越來越重要的作用。 原理圖設(shè)計 ................................................ 14 低通濾波器原型的參數(shù)的計算 ............................... 14 奇模和偶模特性阻抗的計算 ................................. 16 微帶線尺寸的計算 ........................................ 16 原理圖的繪制 ............................................ 18 167。 帶通濾波器的主要參數(shù) ........................................ 4 167。 在 進(jìn)行原理圖設(shè)計、仿真和優(yōu)化的過程中，重點內(nèi)容是原理圖的繪制和 S參數(shù)的優(yōu)化。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題目： 微帶帶通濾波器的設(shè)計和實現(xiàn) 姓 名： 學(xué)號： 院（系） ： 機(jī)械與電子信息學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 職稱： 評 閱 人： 職稱： 2020 年 6 月 摘 要 近幾年隨著商用無線通信的迅猛發(fā)展，射頻 /微波電路越來越得到重視和發(fā)展。最后 該論文基于仿真軟件 ADS和公式的基礎(chǔ)上，介紹了微帶線帶通濾波器的設(shè)計方法，同時借助 ADS軟件對所設(shè)計的微帶線濾波器進(jìn)行了仿真和優(yōu)化，最終得到比較理想的微帶線濾波器。 濾波器的分類 .............................................. 4 167。 設(shè)計指標(biāo) ..................