基于ads20xx軟件來(lái)完成低通微帶階梯阻抗濾波器的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-03-12 05:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ①在原理圖 Filter1上，選擇【 tools】菜單＞【 LineCalc】＞【 Start LineCalc】命令，彈出【 LineCalc】 計(jì)算窗口，【 LineCalc】計(jì)算窗 口如圖 2所示。 圖 2 計(jì)算微帶線的尺寸 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 / 20 ②在【 LineCalc】 計(jì)算窗口，在已知傳輸線的特性阻抗和相移的前提下，計(jì)算微帶線的寬度和長(zhǎng)度。在【 LineCalc】計(jì)算窗口選擇如下 ⑴ Type選擇為 MLIN，意為計(jì)算微帶線。 ⑵ Er=，表示微帶線基板的相對(duì)介電常數(shù)為 . ⑶ Mur=1，表示微帶線的相對(duì)磁導(dǎo)率為 1. ⑷ H=1mm，表示微帶線基板的厚度為 1mm。 ⑸ Hu=+033mm，表示微帶線的封裝高度為 +033mm。 ⑹ T=，表示微帶線的導(dǎo)體層厚度為 。 ⑺ Cond=+7，表示微帶線導(dǎo)體的電導(dǎo)率為 +7。 ⑻ TanD=，表示微帶線的損耗角正切為 . ⑼ Rough=0mm，表示微帶線表面粗糙度為 0mm。 ⑽ Freq=3GHz，表示計(jì)算時(shí)采用頻率 3GHz。 ⑾ Z0=15Ohm，表示計(jì)算時(shí)特性阻抗采用 15Ω。 ⑿ E_Eff=，表示計(jì)算時(shí)微帶線的長(zhǎng)度時(shí)，采用 。 上述設(shè)置完成后，單擊【 LineCalc】計(jì)算窗 口中的 Synthesize按鈕，在【 LineCalc】窗口中顯示出計(jì)算結(jié)果如下。 W=，表示微帶線的寬度為 。 L=，表示微帶線的長(zhǎng)度為 。 ③繼續(xù)是用【 LineCalc】計(jì)算窗口進(jìn)行計(jì)算，需要計(jì)算的數(shù)據(jù)如下 特性阻抗為 120Ω，相移為 。 特性阻抗為 15Ω，相移為 。 特性阻抗為 50Ω時(shí)，微帶線的寬度。 通過(guò)上述計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，是微帶線階梯阻抗低通老前輩的尺寸，濾波器的階數(shù)是 5階，濾波器由 5段傳輸線段構(gòu) 成。由上述計(jì)算得到的微帶線的寬度和長(zhǎng)度列表如表 1所示。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 9 / 20 表 1 計(jì)算微帶線的尺寸 節(jié) 等效的元件 特性阻抗 相移 微帶線的寬度 微帶線的長(zhǎng)度 1 并聯(lián)電容 15Ω 186。 2 串聯(lián)電感 120Ω 186。 3 并聯(lián)電容 15Ω 186。 4 串聯(lián)電感 120Ω 186。 5 并聯(lián)電容 15Ω 186。 系統(tǒng)阻抗 50Ω 4．設(shè)計(jì)原理圖 在 Filter1原理圖上，根據(jù)圖 ，低通濾波器使用微帶線搭建。 （ 1）在原理圖的元件面板列表上，選擇微帶線【 TLineMicrostrip】，元件面板上出現(xiàn)與微帶線對(duì)應(yīng)的元件圖標(biāo)。 （ 2）在微帶線元件面板上選擇 MLIN， 5次插入到原理圖的畫(huà)圖區(qū)， MLIN是一段長(zhǎng)度的微帶線，可以設(shè)置這段微帶線的寬度 W和長(zhǎng)度 L。分別雙擊畫(huà)圖區(qū)的 5個(gè) MLIN，將 5個(gè)MLIN的數(shù)值分別設(shè)置如下 TL1微帶線設(shè)置為寬度 W=，長(zhǎng)度 L=。 TL2微 帶線設(shè)置為寬度 W=，長(zhǎng)度 L=。 TL3微帶線設(shè)置為寬度 W=，長(zhǎng)度 L=。 TL4微帶線設(shè)置為寬度 W=，長(zhǎng)度 L=。 TL5微帶線設(shè)置為寬度 W=，長(zhǎng)度 L=。 （ 3）在微帶線元件面板上選擇 MSTEP， 6次插入原理圖的畫(huà)圖區(qū)， MSTEP是微帶線階梯結(jié)，可以設(shè)置微帶線階梯結(jié)的寬度 W1和寬度 W2。分別雙擊畫(huà)圖區(qū)的 6個(gè) MSTEP，將 6個(gè)MSTEP的數(shù)值分別設(shè)置如下。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10 / 20 MSTEP1微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 MSTEP2微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 MSTEP3微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 MSTEP4微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 MSTEP5微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 MSTEP6微帶線階梯結(jié)設(shè)置為寬度 W1=，寬度 W2=。 （ 4）單擊工具欄中的 連線按鈕，將前面原理圖中的 5個(gè) MLIN和 6個(gè) MSTEP用導(dǎo)線連接起來(lái)，連接方式如圖 3所示。 圖 3 5 個(gè) MLIN 和 6個(gè) MSTEP連接 （ 5）在微帶線元件面板上，選擇 MSUB插入原理圖的畫(huà)圖區(qū)。在畫(huà)圖區(qū)中雙擊 MSUB，設(shè)置結(jié)果如圖 4所示。 圖 4 微帶線參數(shù)設(shè)置控件 （ 6）利用 ADS軟件中的工具 tools查驗(yàn)微帶線 TL1的電參數(shù)。 ①單擊原理圖上的 TL1，表示要計(jì)算 TL1的電參數(shù)。 ②然后選擇【 tools】菜單＞【 LineCalc】 ＞【 Send Selected Component To LineCalc】 命令，經(jīng)過(guò)幾秒鐘的計(jì)算后，彈出【 LineCalc】 窗口。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 11 / 20 ③在【 LineCalc】窗口中，圖 【 LineCalc】窗口中，微帶線的寬度 W和長(zhǎng)度 L也已經(jīng)賦值到【 LineCalc】窗口中。 ④在【 LineCalc】窗口中，將頻率設(shè)置為 3GHz，然后單擊【 LineCalc】計(jì)算窗口中的Analyze按鈕，在【 LineCalc】窗口中顯示出微帶線的電參數(shù)。 微帶線 TL1的電參數(shù)如下 微帶線 TL1的特性阻 抗為 。 微帶線 TL1的相移為 。 （ 7）選擇 S參數(shù)仿真元件面板，在元件面板上選擇負(fù)載終端 Term，兩次插入原理圖冬，定義負(fù)載終端 Term1為輸入端口，負(fù)載終端 Term2為輸出端口。在原理圖工具欄中單擊接地按鈕，將地線兩次插入原理圖，讓負(fù)載終端 Term接地。單擊連線按鈕，將負(fù)載終端Term和低通濾波器連接起來(lái)。 在仿真之前，首先設(shè)置 S參數(shù)
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