橢圓低通濾波器設(shè)計(jì)仿真課程設(shè)計(jì)論文-wenkub.com
2025-06-21 23:31 本頁面
【正文】 感謝電子科技大學(xué)成都學(xué)院提供了很好的學(xué)習(xí)和生活條件。值此論文完成之際，我以誠摯的心情向他表示衷心的感謝。在查閱資料的過程中，確實(shí)學(xué)到很多知識，也對帶阻濾波器的原理以及ADS的仿真過程有了更深的了解。1然后點(diǎn)擊原理圖窗口上方工具欄中的，則可得到如圖411所示的仿真圖。圖47 “Filter Assistant”選項(xiàng)卡中的內(nèi)容【Simulation Assistant】選項(xiàng)，相應(yīng)地改變【Start】,【Stop】，【Step】【 points】數(shù)據(jù)后，【Redraw】→【Design】。按下【Esc】鍵結(jié)束命令。圖41 ADS運(yùn)行界面建立工程圖42 建立工程【OK】圖43 原理圖窗口【designguide】后會(huì)彈出一選項(xiàng)框。它支持系統(tǒng)和射頻設(shè)計(jì)師開發(fā)所有類型的射頻設(shè)計(jì)，從簡單到最復(fù)雜，從射頻微波模塊到用于通信和航空航天、國防的MMIC通過從頻域和時(shí)域電路仿真到電磁場仿真的全套仿真技術(shù)，ADS讓設(shè)計(jì)師全面表征和優(yōu)化設(shè)計(jì)。下面就對ADS軟件做簡單的介紹以及分析平行耦合微帶帶通濾波器的分析過程。（3）5階橢圓低通濾波器模型是：圖37 5階橢圓低通濾波器原型（3） ，對元件參數(shù)進(jìn)行如下變換。由于這4個(gè)參數(shù)的關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，用解析法求解階數(shù)很困難，可用特制的圖表確定階數(shù)N。它的倒數(shù)是計(jì)算這種濾波器參數(shù)的橢圓函數(shù)的模數(shù)，這種橢圓函數(shù)的低通濾波器的阻帶最小衰減可近似表示為： (34) (35）要設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器首先必須根據(jù)給定的通帶最大衰減A。頻帶一般不寬，較多為20%左右。由于這種方法在確定零點(diǎn)的位置時(shí)與橢圓函數(shù)的許多特性有關(guān)，所以稱之為橢圓高通濾波器。采用這種測試系統(tǒng)，根據(jù)反射系數(shù)的定義，我們可以得到： (23)此外，系統(tǒng)的回波損耗為： (24)然后，使輸出端口達(dá)到匹配，我們可得： (25)用信號源電壓，與信號源內(nèi)阻上的電壓降之差嶺替代可得： (27)由上面的式子知，是僅由輸出端口的電壓和系統(tǒng)的源電壓表示，所以同樣被用來表示網(wǎng)絡(luò)正向電壓增益。例如采用Sparameter測試座的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀就是輸入輸出端口為50歐姆匹配，輸入輸出兩套收發(fā)機(jī)系統(tǒng)，這樣就可以在被測器件(DUT)一次連接過程中得到所有4個(gè)Sparameter。其中，和分別為端口1的歸一化入射電壓波和反射電壓波；和分別為端口2的歸一化入射電壓波和反射電壓波和分別是輸入、輸出參考面。在微波技術(shù)中，不管電路形勢如何變化，我們可以設(shè)法使信號源輸出功率保持不變，找到匹配的終端負(fù)載。綜上所述，S參數(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)是非常值得我們?nèi)パ芯康?。此外，高頻的情況下，開路也會(huì)在終端形成負(fù)載電容，所以也不適合。利用儲(chǔ)能元件電感器L的電流不能突變的特點(diǎn)，在整流電路的負(fù)載回路中串聯(lián)一個(gè)電感，使輸出電流波形較為平滑。這種電路一般用于負(fù)載電流比較小的場合.并聯(lián)的電容器C在輸入電壓升高時(shí)，給電容器充電，可把部分能量存儲(chǔ)在電容器中。電容濾波一般負(fù)載電流較小，可以滿足td較大的條件，所以輸出電壓波形的放電段比較平緩，紋波較小，輸出脈動(dòng)系數(shù)S小，輸出平均電壓UO(AV)大，具有較好的濾波特性RCπ型濾波電路，實(shí)質(zhì)上是在電容濾波的基礎(chǔ)上再加一級RC濾波電路組成的。無源LC電路不易集成，通常電源中整流后的濾波電路均采用無源電路，且在大電流負(fù)載時(shí)應(yīng)采用LC電路。對分隔頻率的要求也相應(yīng)提高；所以需用大量的濾波器。 LC濾波器的工作原理無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設(shè)計(jì)構(gòu)成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結(jié)構(gòu)是將電感與電容串聯(lián)，可對主要次諧波（7）構(gòu)成低阻抗旁路；單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。（2）該靈敏度與測量儀器或電路系統(tǒng)靈敏度不是一個(gè)概念，該靈敏度越小，標(biāo)志著電路容錯(cuò)能力越強(qiáng)，穩(wěn)定性也越高。（2）阻尼系數(shù)的倒數(shù)稱為品質(zhì)因數(shù)，是價(jià)帶通與帶阻濾波器頻率選擇特性的一個(gè)重要指標(biāo)。（1）對低通濾波器通帶增益一般指w=0時(shí)的增益；高通指w→∞時(shí)的增益；帶通則指中心頻率處的增益。（2）阻帶截頻為阻帶與過渡帶邊界點(diǎn)的頻率，在該點(diǎn)信號衰耗(增益的倒數(shù))下降到一人為定的下限。（12）極點(diǎn)：是指在低通或者高通濾波器中，電抗元件的個(gè)數(shù)，如電感、電容；或者在帶通濾波器中電抗元件對的數(shù)量。濾波器階數(shù)越多矩形度越高——即K越接近理想值1，制作難度當(dāng)然也就越大。輸入功率被端口全部吸收時(shí)回波損耗為無窮大。理想匹配：1，失配時(shí)。（6）帶內(nèi)波動(dòng)（Passbandbandwidth）=，也常用來表征濾波器通帶帶寬。通常用X=Frequency）：指低通濾波器的通帶右邊頻點(diǎn)及高通濾波器的通帶左邊頻點(diǎn)。（4）按運(yùn)放電路的構(gòu)成分類，有源濾波器可分為：無限增益單反饋環(huán)型濾波器、無限增益多反饋環(huán)型濾波器、壓控電源型濾波器、負(fù)阻變換器型濾波器、回轉(zhuǎn)器型濾波器等。按信號處理的方式分類，濾波器可分為：模擬濾波器、數(shù)字濾波器。所以，當(dāng)需要使用LC濾波器時(shí)，往往采用連同設(shè)計(jì)在內(nèi)一起交給廠家制作的方法。國內(nèi)做得好的當(dāng)數(shù)13所和總參57所上海分所。2—300M以上一般都已經(jīng)需要使用印制線作為電感。第5章 結(jié)論，全文總結(jié)。第1章 引言，本章介紹了濾波器的背景及其發(fā)展。 濾波器的前景隨著電子工業(yè)的發(fā)展，對濾波器的性能要求越來越高，功能也越來越多，并且要求它們向集成方向發(fā)展。80年代，致力于各類新型濾波器的研究，努力提高性能并逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。1917年美國和德國科學(xué)家分別發(fā)明了LC濾波器，次年導(dǎo)致了美國第一個(gè)多路復(fù)用系統(tǒng)的出現(xiàn)。顯然，LC濾波器在所有濾波器中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，對它的研究仍具有重要意義。這就要求我們在原有濾波器的理論上更深入的研究其原理和設(shè)計(jì)方法。本文是通過利用ADS自帶的濾波器設(shè)計(jì)向?qū)?shí)現(xiàn)橢圓低通濾波器的設(shè)計(jì)，介紹了橢圓型濾波器的基本原理和設(shè)計(jì)理念，給出了基于AD
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