电磁兼容课程设计2

1、电磁兼容原理与设计课程设计报告I、目标 设计一个LC带通滤波器，其通带位于2.0,3.0GHz，通带内的回波损耗为-20dB，在4.0GHz处的带外抑制至少为20dB。源电阻及负载皆为50欧姆。II、设计原理一确定滤波器阶数首先强调一点，即本次实验是用巴特沃斯滤波器设计的设和分别表示通带边界，则带通响应下的频率与低通原型归一化频率之间的转化关系如下：式中，：通带的相对宽度：通带中心频率：带通情况下的频率：低通原型下对应的频率因为对带外抑制的要求为4GHz衰减20dB。对应的边界两频率点分别为=3GHz、=2GHz，由频率转换公式可得低通原型下对应的归一化频=1.125，=0.91 。又 (参照

2、微波网络P160)其中 表示的是带外的最小衰减，将其 =20dB(4GHZ下的衰减带入)其中为通带最大衰减，我们已知回波损耗是20dB故=0.1。故衰减是指=20*log（输出/输入）=0.9dB。将=1.125，=0.91代入求得最大值为n1=3 。二.其次就是低通转带通，低通转带通的公式如下；带入以上式子求得三阶LC的值三然后我们就可以使用MATLAB自带函数来验证我们的猜想，MATLAB使用函数如下；1.buttord （1）N,wc=buttord(wp，ws，p，s) 用于计算巴特沃斯数字滤波器的阶数N和3dB截止频率wc。 调用参数wp，ws分别为数字滤波器的通带、阻带截止频率的归

3、一化值，要求：0wp1，0ws1。1表示数字频率pi。p，s分别为通带最大衰减和组带最小衰减（dB）。当wswp时，为高通滤波器；当wp和ws为二元矢量时，为带通或带阻滤波器，这时wc也是二元向量。N，wc作为butter函数的调用参数。 （2）N,c=buttord(p，s，p，s，s)用于计算巴特沃斯模拟滤波器的阶数N和3dB截止频率c。p，s，c均为实际模拟角频率。说明：buttord函数使用阻带指标计算3dB截止频率，这样阻带会刚好满足要求，而通带会有富余。2.butter （1）b，a=butter（N，wc，ftype）计算N阶巴特沃斯数字滤波器系统函数分子、分母多项式的系数向量b

4、、a。调用参数N和wc分别为巴特沃斯数字滤波器的阶数和3dB截止频率的归一化值（关于pi归一化），一般是调用buttord（1）格式计算N和wc。系数b、a是按照z-1的升幂排列。 （2）B，A=butter（N，c，ftype，s）计算巴特沃斯模拟滤波器系统函数的分子、分母多项式系数向量ba、aa。调用参数N和c分别为巴特沃斯模拟滤波器的阶数和3dB截止频率(实际角频率)，可调用buttord（2）格式计算N和c。系数B、A按s的正降幂排列。tfype为滤波器的类型： ftype=high时，高通；c只有1个值。 ftype=stop时，带阻阻；此时c=cl,cu，分别为带阻滤波器的通带3d

5、B下截止频率和上截止频率。 ftype缺省时： 若c只有1个值，则默认为低通； 若c有2个值，则默认为带通；其通带频率区间cl cu。 III、结果讨论从图中的数据可以看到n1果然等于3，此外，还把频率响应的分子和分母都求出来了。IV、备注ws=0.2 0.8;%ws为归一化阻带边界频率?wp=0.38 0.62;%wp为归一化通带边界频率，因为归一化后其中频率为1HZ，所以在x轴的单位应该为10GHZ，本来归一化是0.4 0.6，我适当放宽了下通带。Ap=0.9;%Ap单位为dB的通带波形?As=25;%As单位为dB的最小阻带衰减n1,wn1=buttord(wp,ws,Ap,As);%估

6、计数字滤波器的阶数,但这里已经求得是三故n1无用，但是最后可以显示n1来验证我们的猜想num,den=butter(n1,wn1);fk=0:0.01:0.5;w=2*pi*fk;h=freqz(num,den,w);%频率计算g=20*log10(abs(h);%计算幅度dispf=7; dispa=-90;%x轴最多到7GHZgrid on;axis(0,dispf,dispa,0);plot(fk,g);xlabel(频率(10GHZ),FontSize,16,FontWeight,bold); Ylabe（幅度（dB）,FontSize,16,FontWeight,bold);lege

7、nd(王桐是个天才) V、参考文献微波网络及其应用（徐锐敏等）电磁兼容原理与技术（赵家升等）LC滤波器设计与制作（日森 荣二）VI、心得体会我个人感觉这次课程设计是把我们的理论与实际相结合老实的说这次课程设计我做的很累，但是这也从侧面反应了我对于各种基本软件运用的不熟练。比如想用butter这个函数，网上对于这个函数的解释比较少，加上我没有细心的研究这个函数，导致最后带通滤波器的图弄死都画不出来，到最后才知道若是要想模拟带通的巴特沃斯函数，其带阻参数是必不可缺的。最后我也让我对于搞科研有了一个基本的认识，那就是要想吃这行的饭，没有一点毅力是行不通的。在周二的讨论PPT中我因为MATLAB模拟不出来就放弃了，其实那时离成功只有一步之遥，如果我在多坚持那么一点点，