基于ads的帶阻濾波器設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-06-19 13:38本頁(yè)面
【正文】 元件的電容。 （ ） 式中 S = j 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ ） 福建工程學(xué)院 5 稱為歸一化頻率。 （ ） 將式（ ）代入式（ ），可以得到 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 當(dāng)傳輸線的長(zhǎng)度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。終端短路和終端開路傳輸線的輸入阻抗具有純電抗性，利用傳輸線的這一特性，可以實(shí)現(xiàn)集總元件到分布參數(shù)元件的變換。我們這次設(shè)計(jì)采用短截線方法，將集總元件濾波器變換為分布參數(shù)濾波器，其中理查德變換用于將集總元件變換為傳輸段，科洛達(dá)規(guī)則可以將各濾波器元件分隔。 濾波器阻帶衰減 25dB；在頻率 和 處， 衰 減 3dB；輸入輸出阻抗： 50Ω。 設(shè) 計(jì)時(shí)間：第一周至第十七周。 18 福建工程學(xué)院 3 1．課程設(shè)計(jì)要求： 1. 1 設(shè)計(jì)題目：帶阻濾波器的設(shè)計(jì)與仿真。 17 4. 心得體會(huì) 8 優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程 7 ADS 簡(jiǎn)介 電磁波與微波技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 帶阻濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 課 題：帶阻濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 指導(dǎo)老師： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 福建工程學(xué)院 2 目 錄 1. 設(shè)計(jì)要求 3 2. 微帶短截線帶阻濾波器的理論基礎(chǔ) 3 理查德變換 4 科洛達(dá)規(guī)則 6 3. 設(shè)計(jì)步驟 7 初步設(shè)計(jì)過(guò)程 14 對(duì)比結(jié)果 17 5. 參考文獻(xiàn) 設(shè)計(jì)方式：分組課外利用 ads 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 帶阻濾波器中心頻率： 6GHz；相對(duì)帶寬： 9%；帶內(nèi)波紋： 。 2．微帶短截線帶阻濾波器的理論基礎(chǔ) 當(dāng)頻率不高時(shí)，濾波器主要是由集總元件電感和電容構(gòu)成，但當(dāng)頻率高于 500Mz 時(shí)，濾波器通常由分布參數(shù)元件構(gòu)成，這是由于兩個(gè)原因造成的，其一是頻率高時(shí)電感和電容應(yīng)選的元件值小，由于寄生參數(shù)的影響，如此小的電感和電容已經(jīng)不能再使用集總參數(shù) 元件；其二是此時(shí)工作波長(zhǎng)與濾波器元件的物理尺寸相近，濾波器元件之間的距離不可忽視，需要考慮分布參數(shù)效應(yīng)。 理查德變換 福建工程學(xué)院 4 通過(guò)理查德變換，可以將集總元件的電感和電容用一段終端短路和終端開路的傳輸線等效。 在傳輸線理論中，終端短路傳輸線的輸入阻抗為： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ ） 式中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 時(shí) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ ） 式中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 終端短路的一段傳輸線可以等效為集總元件電感，等效關(guān)系為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ ） 稱為理查德變換。終端開路傳輸線的輸入導(dǎo)納為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 前面將電感和電容用一段傳輸線等效時(shí)，傳輸線的長(zhǎng)度選擇為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 S = j 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 當(dāng)傳輸線的長(zhǎng)度 時(shí)，這種選擇適合將集總元件低通濾波器原型轉(zhuǎn)換為由傳輸線構(gòu)成的帶阻濾波器。 。利用科洛達(dá)規(guī)則既可以將串聯(lián)短截線變換為并聯(lián)短截線，又可以將短截線在物理上分開。 3 設(shè)計(jì)步驟 ADS 簡(jiǎn)介 ADS（ Advanced Design System）電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件為美國(guó)Agilent Technologies 公司的產(chǎn)品，該軟件的功能包含時(shí)域電路模擬（ SPICE－ like Simulation）、頻域電路模擬（ HarmonicBalance Linear Analysis）、電磁模擬（ EM Simulation）、通信系統(tǒng)模擬（ Communication SystemSimulation）、數(shù)字信號(hào)處理設(shè)計(jì)（ DSP）等。使用者可以利用 Design Kit 及軟件模擬功能進(jìn)行通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃與評(píng)估，以及 MMIC／ RFIC、類比與數(shù)位電路設(shè)計(jì)。 ADS 還能提供與其他設(shè)計(jì)模擬軟件（如 SPICE、 Mentor Graphics 的 ModelSim、 Cadence 的 NCVerilog、Mathworks 的 MATLAB 等）做 Co－ Simulation，加上豐富的元件／應(yīng)用模型 庫(kù)及量測(cè)／驗(yàn)證儀器間的連接功能，將增加電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方便性、速度與精確性。它把廣泛的經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的射頻、混合信號(hào)和電磁設(shè)計(jì)工具集成到一個(gè)靈活的環(huán)境中。它具有 DSP、 RF 和 EM 協(xié)同仿真能力，從而能在系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)中高效率地分配和優(yōu)化系統(tǒng)性能。當(dāng)任何一級(jí)仿真結(jié)果不 理想時(shí)，都必須回到原理圖中重新進(jìn)行優(yōu)化，并再次進(jìn)行仿真，直到仿真結(jié)果滿意為止，這樣可以保證實(shí)際電路與仿真電路的一致性。 初步設(shè)計(jì)過(guò)程 利用微帶短截線帶阻濾波器的理論基礎(chǔ)，可以方便地設(shè)計(jì)出符合技術(shù)指標(biāo)的微帶短截線濾波器。 微帶短截線帶阻濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)如下： 中心頻率： 6GHz；相對(duì)帶寬： 9%；帶內(nèi)波紋： 。 創(chuàng)建原理圖 啟動(dòng) ADS 軟件創(chuàng)建一名為 Filter_Stubl 的原理圖。 福建工程學(xué)院 9 （ 1） 設(shè)置微帶線參數(shù)。 （ 3） 在畫圖區(qū)中選中微帶線 MLIN,再選擇【 tools】調(diào)出【 LineCalc】 計(jì)算窗口。 （ 5） 在【 LineCalc】計(jì)算窗口，繼續(xù)計(jì)算 將頻率 Freq 設(shè)置為 6 GHz 將微帶線的特性阻抗設(shè)置為 50 Ohm 點(diǎn)擊【 Synthesize】按鈕可計(jì)算出微帶線的寬度 W = （ 6） 在原理圖畫圖區(qū)中，計(jì)算終端開路的微帶線 MLOC. （ 7） 在【 LineCalc】計(jì)算窗口，設(shè)置： 將頻率 Freq 設(shè)置為 6 GHz 將微帶線的特性阻抗設(shè)置為 Ohm 將微帶線的長(zhǎng)度相移設(shè)置為 90 度 點(diǎn)擊【 Synthesize】按鈕可計(jì)算出 微帶線的寬度 W = 和微帶線的長(zhǎng)度 L = 。 （ 9） 通過(guò)上述計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，是微帶短截線帶阻濾波器的尺寸。 （ 2）在原理圖的元件面板列表上，選擇微帶線【 Tlines
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