第14讲-滤波器

1、指标：指标： 1. 频率范围频率范围2. 通带衰减通带衰减3. 阻带衰减阻带衰减4. 寄生通带寄生通带5. 群时延特性群时延特性要求：要求：通带衰减小，阻带衰减大通带衰减小，阻带衰减大 通带和阻带之间衰减的变化快通带和阻带之间衰减的变化快1. 增加节数增加节数2. 综合设计法综合设计法 212a b c dad bcSa b c dd b c a 0g1g变换成为截止频率为2.4835GHz的低通电路元件值为：2g3g4g5g6g0g1g2g3g4g5g6g113.9604 10101.0369 10101.0369 10113.9604 10101.2817 107g8g0g1g2g3g4g

2、5g6g9g10g变换成为截止频率为2.4835GHz的低通电路元件值为：7g8g0g1g2g3g4g5g6g9g10g36.612P36.612P0.0505n0.0505n24.022p24.022p0.04687n0.04687n22.937p021202101RLCCCR将串联电感L用电容和电感的串联电路代替：将并联电容C用电容和电感的并联电路代替：021212001RLLCRL7Lg8Lg1Lg2Lg3Lg4Lg5Lg6Lg9Lg7Cg8Cg1Cg2Cg3Cg4Cg5Cg6Cg9Cg转换公式为： 将串联电感L用电容和电感的并联电路代替：将并联电容C用电容和电感的串联电路代替：2102

3、021011LR LCR L021212001RLCCCR7g8g0g1g2g3g4g5g6g9g10g原始的电路模型为原始的电路模型为 ：7Lg8Lg1Lg2Lg3Lg4Lg5Lg6Lg9Lg7Cg8Cg1Cg2Cg3Cg4Cg5Cg6Cg9Cg00( )cottan2ZjZljl INZ其中其中 为角频率为为角频率为 的电磁波在传输线的行波波长，的电磁波在传输线的行波波长，以特定的频率以特定的频率 为参考频率，选取无耗传输线长度为参考频率，选取无耗传输线长度0fl0/8INY0000121( )tan()tan84/INYjjZZff 为归一化频率显然传输线的输入阻抗为负纯虚数，可以等效为

4、电容显然传输线的输入阻抗为负纯虚数，可以等效为电容的电纳。如果比较电容的电纳。如果比较电容C的导纳和传输线的输入导纳的导纳和传输线的输入导纳 ，可得到：，可得到：INY00011( )tan( )4tan/84Yj CSjYZZSjRichards cIN其中 为传输线的变换。( )CY0( )CY( )INY0 2 002( )INY( )INY100()ZC0/80f 002ff0f广义广义Kuroda规则：2112(1),1()111()(1),1()PSZLCLCZCC ZLLCLCC ZLLCMLLCCCC ZL2211111211111111()()11,1()(),PPPPPPS

5、PPPPZ LM CLMZCCM CMCLC ZLZZZ CMCZ MLZZCMLLLMLZ C LZCMCZML12111,1(1),1PLMZZZMCCZZ CMCLLCMCCZ11112311(1),1,L CZZLZZL CC ZL CL CL CCCCZLZ11112211,1,YL CYLL CL YYCCL C YLCL Y YY Y0g1g2g3g4g5g6g原始电路为：原始电路为：在在ADS软件上画出的滤波器为：软件上画出的滤波器为：4.41rHmm1. 52. 02. 53. 03. 51. 04. 0-30-20-10-400FrequencyM ag. dBS21在前面

6、的例子中我们可以看到，我们在按照截至频率为2.48GHz设计的滤波器，最后的实验仿真结果的截止频率却是2.1GHz，这就涉及到了实现滤波器的各阶微带线的之间的互感问题，故我们在设计滤波器时，实际所应用的设计频率应比我们所需要的频率要大20%左右，这样设计出来的滤波器才是真正符合我们要求的滤波器。在以后的滤波器设计实例中也会出现类似的问题，以后就不再赘述。/4,l大的特性阻抗:00tan()221sinXlZBlZ经过分析和近似可得到小特性阻抗和大特性阻抗的等效电路为：l0BY0XZl小的特性阻抗:l0BY低通滤波器的设计公式：0l0()CZ()RhLRlZl电感电容滤波器的原始参数为：7g8g

7、0g1g2g3g4g5g6g滤波器首先以并联电容为第一个元件，所得个微带线的电长度为：7g0g1g2g3g4g5g6g4.4,1,0rhmm滤波器的实际结构图为：r121,.,NNg gggLH和BWHL0BW=其中心频率为：HL0=2121,.,NNg gggBW0,1001i,i 10ii+1N,N 10NN+11BWJZ2g g1BWJZ 2 g g1BWJZ2g g2O i,i 100i,i 10i,i 12E i,i 100i,i 10i,i 1Z |Z 1Z J(Z J) Z |Z 1+Z J(Z J) O i,i 1Ei,i 1Z |,Z |其中 为奇模和耦模阻抗。最后依据每段耦合微带线的奇模和耦模阻抗