基于ADS的射频低通滤波器设计与仿真

1、射频系统仿真实验报吿姓名:学号:三峡大学计算机与信息学院电子信息工程系2014/5/5一、设计要求设计一个三阶原型Butterworth低通滤波器。要求：f=10GHz,H电长度。4二、设计方案在三阶原型Butterworth低通滤波器的基础上，采用kuroda变换。变为可实现的结构。1）三阶原型Butterworth低通滤波器:注：并联元件的单位是电纳，串联元件的单位是电抗2）传输线实现集总参数的电感电容：Z二jX二jZtg9（的短路线）jtg9记为SLL08Y二jB二jYtg9（的开路传输线）cc08Z=2Port1Port2Y=1化为Zl3）插入单位元件后再进行Kuroda规则变换。目的

2、是变成可实现的物理结构。PortlPort2采用如下变换:Z=NZ1的单位元件Y=S/NZ2TZZ+Z取N=-2时两者等效。Z1所以Z=1的单位元件并联Y=1的-开路传输线变为：Z=1/2的-短路传输线和88Z=1/2的单位元件相串联。上图交换为如下：Port24）再插入一个单位元件，如下图:Z=l/2Z=2利用Kuroda规则:Zl=SZi/NZVNY=S/Z2丄丁ZiTOC o 1-5 h z九一所以Z=1的单位元件串联Z=l/2的短路传输线变为:并联的Y=3的开路传输线和Z=1.588的单位元件。九一九所以Z=1/2的单位元件串联Z=2的短路传输线变为：并联的Y=8/5的开路传输线和88

3、Z=2.5的单位元件。整个电路如下图：Port25）阻抗交换：九采用石开路传输线8单位值X500。变换后特征阻抗为:0.33333316.66671.575.00000.62531.25002.5125.0000150.00006）物理尺寸计算得到另外4段微带线尺寸如下:归一化值Z的特征阻抗宽度W长度P单位：mil频率：10GHz电长度：451/316.670126.6103.0981.575015.0051110.2345/831.25058.2277105.4932.512504.3755113.6150029.9473107.84三、仿真分析Project导航条内。PlanarEM（平面

4、电磁仿真）下Analysis添加一个setup:右键单击fAddsolutionsetup。对MeshingParameters的小网格。点击选中FixedMesh,frequency10GHz。其它默认，确定。添加的黄色的Solutionsetup右键单击fAddfrequencySweep添加频率扫描。设置如下：选中快速插值计算：Interpolatingfast。选Linearcount。输入起始终点频率及count值：1,10,100然后OK。则：黄色的Solution下出现sweep。右键点击sweep可看其properties。若点击StartAnalysis则电脑开始分析计算。计

5、算完后，在Results右键点击。Createreport生成报告，点OK,出现Trace对话框：Category内选择S参数：Sparameter,Quantity内选择S（Port1,Port2）看S丄，Function内选择dB分贝，点击AddTrace。然后Done。图形结果既可显示出来，可看出低通的样子。拓扑结构:传输特性：S2117Apr2014AnsoftCorporationXYPlot1PlanarEM221:08:160.00-20.00-40.00-60.00FGHz史密斯圆图:17Apr2014AnsoftCorporation21:21:02SmithPlot1Plan