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微波笔记·如何在ADS中综合耦合矩阵1.耦合矩阵简介我们常见的带通滤波器，带阻滤波器都属于耦合谐振器电路。当谐振器在中心频率谐振，通过一定的耦合结构（谐振器间能量交换结构）设计，使能量合理的在谐振器间储存传递便可以实现特定频率/特定要求的滤波功能。谐振器间传递的能量和储存能量之比称为耦合系数，耦合系数可以用一个矩阵表示，个人推荐的经典的理解耦合矩阵如下：·《现代微波滤波器的结构与设计》第五章耦合谐振器带通滤波器，个人认为此书是微波无源电路圣经，常读常新，建议没事就翻一翻；

·《MicrostripFiltersforRFandMicrowaveApplications》详细阅读第八章；

·《Generacouplingmatrixsynthexismethodsforchebyshevfilteringfunctions》附：个人根据此论文编写的matlab程序，链接：/s/1dFhLW5N密码：albn。可以作为理论参考，但做工程的时候我自己很久没有使用了；

·耦合矩阵综合的软件推荐：CoupleFila-cr链接：/s/1mhTu6Uk密码：iql6。2.ADS中综合耦合矩阵建模通过阅读论文可知耦合矩阵有两种获得方法。一种是通过传输函数直接综合耦合矩阵，然后通过一定的旋转变换得到实际可实现的耦合形式。另一种是通过优化方法，将理想传输函数作为标准，通过优化获得所需耦合矩阵。再ADS中建模获得耦合矩阵实际是优化方法，可以获得任意结构的耦合矩阵。ADS中综合耦合矩阵的典型模型见图1。原计划写出详细推导过程，但由于本周工作较紧，就先折衷完成分享计划。感兴趣的可自行推导。源文件链接：/s/1o94QEWq密码：ju84

图1ADS中典型耦合矩阵模型（原理图）模型中各参数数学表达：图2ADS中典型耦合矩阵模型（参数表达）3.耦合矩阵综合有了常规的原型文件，我们就可以对耦合矩阵进行综合了。以一个CQ结构为例，我们在2，5间加入负耦合，原理图如图3。图3CQ结构综合模型在一个切比雪夫原型基础上增加了一个CQ耦合，可以看到驻波现在并不好，在ADS中放置一个驻波优化，对电路进行优化，优化设置和结果见图4.图4优化设置及结果经过一个简单的优化，我们得到了想要的耦合系数参数。所有耦合谐振器形式的电路均可以通过此种方法进行综合，例如图5的一个典型源和负载直接耦合带阻滤波器。图5一个典型的带阻滤波器综合(此种结构无需长传输线)4.耦合矩阵综合的用途综合耦合矩阵可以·对滤波器性能有个合理的评估

·可以对滤波器设计调试进行指导现在耦合谐振器式的滤波器大多采用群时延方法，通过电路我们可以了解各谐振器的时延，从而在设计和调试时能准确判断问题所在，从而进行滤波器快速设计。拿图4的CQ带通滤波器为例：

输入时延12时延123时延通过上面的操作，我们就可以再三维仿真和设计时准确判断各级耦合的偏差，从而进行快速设计和调试。：赵强微信号：q_zhao_ls简介：

2004～2011华中科技大学微电子学与固体电子学硕士

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