阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真

1、阶跃阻抗微波低通滤波器的阶跃阻抗微波低通滤波器的 设计与仿真设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+具有最平坦响应截止频率2.5GHz 在4GHz处插入损耗大于20dB 输入输出阻抗为50，最高实际阻抗120 ，最低实际阻抗20 。设计要求阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+应用背景简介应用背景简介 滤波器在无线通信系统中至关重要，起到频带和信道选择的作用，并且能滤除谐波，抑制杂散。阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微

2、波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+低通滤波器 低通滤波器（Low-pass filter）是容许低于截止频率的信号通过，但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+微带线当频率高当频率高500MHz时，分布参数引时，分布参数引起的阻抗效应增起的阻抗效应增大，不可忽略。大，不可忽略。而微带线具有体而微带线具有体积小、重量轻、积小、重量轻、价格低、可靠性价格低、可靠性高等特点，且适高等特点，且适宜与固体芯片期宜与固体芯片期间配合构成集成间配合

3、构成集成电路，得到广泛电路，得到广泛的应用。的应用。hwwh2121rrre112125 . 0041. 0wh2121rrre1215 . 0hw hw 阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+w/h值计算公式2ee8hA2Aw2hwrrr61. 039. 01Bln21)1B2(12hln-Bwrrr011. 023. 0112160rZArZB023772hw阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+Richards规则：终端短路的一段

4、传输线可以等效为集总元件的电感；终端开路的一段传输线可以等效为集总元件的电容；Kuroda规则：通过加入相应的微带传输线把串联短截线变换为并联短截线，也可以将短截线在物理上分开。Richards 、Kuroda等效变换阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+基于Kuroda设计的滤波器阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+生成的巴特沃兹滤波器的响应曲线S11参数S21参数阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真

5、答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+微带滤波器的版图阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+版图仿真结果S11参数S21参数阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+最平坦滤波器原型的衰减与归一化频率的关系曲线阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+巴特沃兹滤波器低通原型元器件值n ng g1 1g g2 2g g3 3g g4 4g g5 5g g6

6、 6g g7 71 12 21 12 21.41421.41421.41421.41423 31 12 21 11 14 40.76540.76541.84781.84781.84781.84780.76540.76541 15 50.6180.6181.6181.6182 21.6181.6180.6180.6181 16 60.51760.51761.41421.41420.93180.93180.93180.93181.41421.41420.51760.51761 1阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+当

7、 w/wc -1=0.6 ，LA20dB，故最大平坦滤波器级数n=6。 根据低通滤波器原型值：g1=0.5176,g2=1.4142,g3=0.9318,g4=0.9318,g5=1.4142,g6=0.5176。阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+传输线长度计算公式 根据传输线理论知识可知：一段特性阻抗很高的传输线可以等效为串联电感；一段特性阻抗很低的传输线可以等效为并联电容。ZLRlhSRlslCZ阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老

8、师：+微带线计算工具窗口阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+各支节的长度和宽度节数节数gigiZi=ZlZi=Zl或或Zh(Zh()li(li(度度) )WiWi（mmmm）Li(mm)Li(mm)1 11 1505090903.0873.08716.6916.692 20.5170.517202011.811.811.311.32.052.053 31.4141.41412012033.833.80.4280.4286.636.634 41.9321.932202044.344.311.311.37.697.6

9、95 51.9321.93212012046.146.10.4280.4289.049.046 61.4141.414202032.432.411.311.35.635.637 70.5170.51712012012.312.30.4280.4282.412.418 81 1505090903.0873.08716.6916.69阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+滤波器电路原理图阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+原理图仿真结果S

10、11参数S21参数阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+滤波器版图阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+版图仿真结果S11参数 S21参数阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+S21参数的相位特性阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+等波纹低通滤波器原型的元件取值N Ng g1

11、1g g2 2g g3 3g g4 4g g5 5g g6 6g g7 71 10.69860.69861.00001.0000 2 21.40291.40290.70710.70711.98411.9841 3 31.59631.59631.09671.09671.59631.59631.00001.0000 4 41.67031.67031.19261.19262.36612.36610.84190.84191.98411.9841 5 51.70581.70581.22961.22962.54082.54081.22961.22961.70581.70581.00001.0000 6 6

12、1.72541.72541.24791.24792.60642.60641.31371.31372.47582.47580.86960.86961.98411.9841阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+各支节的宽度和长度节数节数gigiZhZh或或ZlZll(l(度度) )W W（mmmm）l(mm)l(mm)1 11.6701.670202038.2838.2811.3011.306.656.652 21.1931.19312012028.4728.470.3860.3865.845.843 32.3662.

13、366202054.2354.2311.3011.309.49.44 40.8420.84212012020.1020.100.3860.3864.64.65 51.9841.984202045.4745.4711.3011.307.97.9阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+切比雪夫滤波器原理图与版图阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+仿真结果S11参数S21参数阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真阶跃阻抗微波低通滤波器的设计与仿真答辩学生：答辩学生：+ + 指导老师：指导老师：+总结 从以上设计可以看出，为达到设计参数要求