微波低通滤波器实验报告.doc

微波低通滤波器实验报 告 微波低通滤波器实验报告一、设计要求设计一个切比雪夫微波低通滤波器，技术指标为：截止频率fc=2.2GHz, 在通带内最大波纹LAr=0.2dB, S11小于-16dB；在阻带频率fs=4GHz处，阻带衰减LAs不小于30dB。输入、输出端特性阻抗Z0=50 Ohm。二、实验仪器 硬件：PC机软件：Microwave Office软件 三、设计步骤 1.确定原型滤波器 启动软件中Wizard模块的AWR Filter Synthesis Wizard（AMR滤波器综合向导）功能，输入各项技术指标，即自动生成原型滤波器的原理图。具体电路如下所示： 图1原型滤波器电路图由于默认的优化目标与实验要求指标不同，必须自行重新设置，即f2.2GHz时，-0.2dB；f4GHz时，-30dB；目标设定完成后再进行优化。优化结束后，即得到原型滤波器的各个已优化的参数值。将结果填入表2。2. 计算滤波器的实际尺寸（1） 微带线结构高阻抗线 先计算高阻抗线的宽度。已知条件：，H=800um，T=10um，阻抗，计算得W,； 再计算高阻抗线的长度： 低阻抗线先计算低阻抗线的宽度。已知条件：，H=800um，T=10um，阻抗，计算得W,；再计算低阻抗线的长度： 注意：计算公式中的L0、Ca、Cb即为原型滤波器的优化参数，仅为数值，不带单位！计算结果的单位为微米。将结果填入表2。得到各个参数后，即可得到微带线结构滤波器原理图：图2微带线结构滤波器原理图 电路中的参数均可由上公式算出。四、实验数据记录 1.确定原型滤波器表1原型滤波器参数元件IDC1(pF)C1(pF)C1(pF)L1(nH)L2(nH)元件变量CaCbCaL0L0优化值1.6642.881.6644.9394.939图3原形滤波器未经过优化 图4原形滤波器优化后优化后数据：Ca=1.664，Cb=2.88，L0=4.939。2.计算滤波器的实际尺寸 表2微带线结构参数W(um)ErelL1、lL2(um)lC1、lC3(um)lC2(um)高阻抗线93.13865.3916016.9193低阻抗线8433.587.8371783.1983086.305 图5优化前的图像 图6优化后的测量图五、结果分析 首先对原型滤波器进行仿真结果分析，图3中，当f2.2GHz时，-0.2dB；f4GHz时，=-31.19dB-30dB，其仿真结果基本符合要求。 而在自行绘制的原理图中，即图4z中，我们可以清楚地看到，其实际指标与所要求的指标均有较大差距，当f-16dB,=-0.5188dB4GHz时，=-28.48dB-30dB，也就是说，在误差允许的范围内，结果成立。六、实验总结1、在这次微波虚拟实验中,CAI软件主要是用来动态演示传输线波形的，其中还可以单支节和双支节匹配。但是自己对这个软件使用情况不是很好，主要是不知道这个软件到底是解决哪部分知识的（我们班还没学过建明微波这门课）。第二个软件：Microwave Office，感觉使用的还比较好。自己也把没到题都认认真真做了一遍。2、我自己做了：整流器非线性分析、放大器非线性分析、螺旋电感的电磁分析、集总元件滤波器、功率分配器、阻抗变换器、阻抗调配器以及最后的微波低通滤波器实验。自己对微波技术有了更为深入的了解，从之前电磁场课程上的抽象概念到实验中较为具体的实际电路分析。自己对其中涉及到的概念都有了更加清楚的了解。3、提高主要在于对这两款软件的认识，对微波电路和微波传输有一定感性的理性认识。不足之处在于虽然知道这部分实验是干什么的，但是理论知识还没学过，理论计算