微带低通滤波器的设计与仿真 精灵论文

微带低通滤波器的设计与仿真刘颖颖（北邮大信与信工学，京008）摘实的用射频号频范非广通所的用只在小频段内，此要过波来实。波是来择性通或制一段信的，在高波通分布数件其成低有高可复绝部分分参滤器是微带设过路板构电回来现滤特本文简介了用带截线现布数通波器方且重一个体计实例出带波的个设过和DS仿果。关键：微低滤；E；uroda原；S仿真DesignandSiulationofMicrostripLowpassFilteriuinging(SchoolofnforationandCounicationngineering,BeijingUniersityofPostsandTelecounications,Beijing10076)Abtract:Inracticalpojec,teraeofreqecyiseryide.Uefligalissallyedolyinaarrowbad,soiteedsilters.Filterisadecehichisuedtoselectreqecyreqired.tihreqec,teiltersareorallycopoedofditribtedparaetercopoetsbecaeoflowcostadihrepeatabilit.Mostdistribtedparaeteriltersaredesiedbyteicrotriplieadacieeperoracebyconittingloopontecircitboard.Tisarticlebrieflydecribesteetodofacieiglo-passilterofdistribtionparaetersithicrotripstbs,adailyiesteetiredeinprocesadteDSiulationresltsbaedonapeciiceaple.Keyword:Microtripo-passFilter;UE;KrodaPriciple;DSsiulation0 引言本课研的微低滤波的用带本电的器件非线性本电会生谐波杂而统带振号谐一些谐杂散可能入用带种由件线产的波和散对个频路造严的影响所需滤器降低波幅，而证信质。1]通们计低波器止率对比较易分元实工频率过50Mz滤是难采分元实的这由工波与波器件物理尺相，而成方面损并电性严重化由本统段范为400Hz至2.H，不适用立件现组滤器故采微滤波。1 微带滤波器设标滤波的计法致为两一经的参数计按此计的波器有定K式、m导式波器另种工参设计，据定传特性求按滤波接信源负之间量实传过现网综的设计波主要有特斯切雪型、塞型椭型类型。2]作者简介刘颖（95-女北京邮电大学硕士研究生主要研究方向宽带无线通信新技术研究.E-il:HYPERLINKmailto:angeliuying@nliuin@gil.om本课中滤器计用切雪型波据40Mz至2.Hz段范设计六低滤器具指标求下：1.C550Mz低通，80MHz处抑制40dc，插损小于等于dB,带内纹波小于等于2dB输输端驻小于于15。2.C800Mz通110MHz处制35dB，小于于dB,内小于于2dB输输端驻小于于15。3.C1100Hz通160Mz抑制35dB小于于dB,内波于等于2dB输输端驻小于于15。4.C1600Hz通220Mz抑制35dB小于于dB,内波于等于2dB输输端驻小于于15。5.C2200Hz通320Mz抑制35dB小于于dB,内波于等于2dB输输端驻小于于15。6.C2800Hz通440Mz抑制35dB小于于dB,内波于等于2dB输输端驻小于于15。由于C550MHz通和DC800Hz低频低经以分元实现故只需要后种波设成微滤器。2 微带滤波器的原理2.1Richards变换微带波的现要虑将总数件换分布数件为实这种，我们虑用Richards换，以一开或路传线效分的感或容。3]一段性抗为Z0的端路传线有电性入阻抗Zin：ZinjZ0tan(l)jZ0tan

1）如果输的度为0

8，相应工频率f0vp

0，电度可为：08

fvp

vp8f0 4

fΩf0 4

（）则与率关传线感特和总数件间的系：jXLjLjZ0tan(4

f )jZ0tan(f0 4

Ω)SZ0

（）其中SjtanΩ4)就是Richards变电容集参元的能也以一开路传线现：jCjCj0tan(4

Ω)S0

（4）Richards变使们可用特阻抗Z0L的段路输线代总数感也可以特阻抗Z01C的段路传线代总数容。选用输的度为0尺寸较。

8不是须是用0

8比较方计实路2.2单位元件在把总数件成输线时需分传线元，插单元（E便得可实的路构。位件电度为 f4

f0特性抗为ZUE。位元件可视两口络则已传的D量表式：⎡A B ⎤

⎡cos

jZUEsi⎤

1 ⎡1

ZUES⎤UE⎢UE

UE⎥⎢jsin

⎥cos

⎢S 1⎥

5）UE2.3uoda原则

UE⎦

⎢Z⎣ UEZ

⎥ 1−S2⎦

⎢ ⎥Z⎣UE ⎦Z在实等的联感用路输段用并开传线更难为方便各传线间相变换，uroda提了规则。原始电路 Kurod原则YC=S/Z2

单位元件Z1

单位元件Z2/N

ZL=Z1/NZL=Z1S

单位元件Z2

单位元件NZ1

YC=/(NZ2)YC=S/Z2

YC=/(NZ2)单位元件Z1

单位元件NZ1

N:1ZL=Z1/N单位元件单位元件Z2L单位元件Z2L=Z1S

1:N=+Z2/Z1图1Kuoda原则3 微带滤波器的计3.1微带滤波器的设计步骤滤波的计为个骤：1. 根据计求择一滤波参。2. 用0

8传线换感电。3. 根据uroda则串线变为联线。4. 反归化选等微线（度宽以介系数。3.2微带滤波器的设计实现以设指第5滤器为，指C2200Hz低300Hz处35dBc，插损于于dB,内波小于3B,入端口波小于1.将滤器的设计程细述下（下中以滤器例）由截率220纹波dB在200M抑制35dc下照图2示的减特性知选滤器数N为。图2波纹为3dB的切比雪夫波器衰减特性经过表，参为：g1g53.481,g2g40.761,g34.538,g61归一低滤器图3所示：

图3归一化五阶低通滤波器用开路串微带替电和容应用Richards变得带线特性阻和性纳：15g1,3g3,Z2Z4g2图4串联并联微带线替代电电容在输输端引单元为位件号源负的抗是配以引入们不响波的特。图5配置第一套单位元件对第个联线最一个联线用uroda规则：图6将并联短线变换为串联线电路有个联线要将们换并形，还再置个位件。图7配置第二套单位元件继续用uroda则后的计果可现。图8串联短线变为并联短线终结果最后我需反一并设微线长宽等。计使的材数如：基板相介常=366导体厚=14板=20l反归化图8各分照输输阻为0的阻变，即Z1Z511.3,Z2Z41.4,Z31.0ΩZUE1ZUE24.24Ω,ZUE3ZUE48.84Ω

（6）（）为了算带参，要知电波微线传输速或波。以用DS将微线数行真首先计段带使在G阻达到50欧。仿图结果如：图80欧姆微带线长度仿真果利用磁通过

2短线后，路载反系是1，驻比穷。图9，可知

22mm时，磁频为37H。据式计电波的播度：vf

0.05*3.57*1091.785*108m/s

（8）图9电磁波传播波长仿真结果从而以算联线度为：l0

8v8f

1.785*108/8*2.2*109)10.14mm

（）4 微带滤波器的真4.1微带滤波器的原始仿真按照一所的计法将有滤器计来用S行理真。材参数下：基板相介常=366导体厚=14板=20l仿真理和真果下：图10仿真原理图图1仿真结果4.2微带滤波器的优化仿真在S以带长宽度变进优，真原图仿结如：图12优化仿真原理图图13优化仿真结果可见仿过中带参数生小变，本没改滤器形。4.3微带滤波器的layout版图仿真在S将仿原生成aou，滤波版如下：图14滤波器生成版图图15滤波器生成版图仿真版图真果原图真结有分异主体现通截点驻特性。5 结论用Richads换和uroda原则分元的波等效微滤器这设计法对于止率高低滤波的计很帮的仅于现且免了立件的离性来问个可应蒙卡仿进行一验从的设和真来看在理仿和仿真间些图仿不足求重新到理图窗口行化真重进行化。参考献](eferences)[]陈邦媛编著.射频通信电路.京：科学出版社，202[]范博编著.射频电路