基于ADS微带线带阻滤波器设计.docx

基于ADS微带线带阻滤波器设计.docx

《基于ADS微带线带阻滤波器设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ADS微带线带阻滤波器设计.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

基于ADS微带线带阻滤波器设计

电磁波与微波技术

课程设计

课题：

带阻滤波器的设计与仿真

指导老师：

姓名：

学号：

一:

课程设计要求

1.1设计题目：

带阻滤波器的设计与仿真。

1.2设计方式：

分组课外利用ads软件进行设计。

1.3设计时间：

第一周至第十七周。

1.4带阻滤波器中心频率：

5.8GHz；相对带宽：

9%；带内波纹：

<0.2dB。

1.5滤波器阻带衰减>25dB；在频率5.3GHz和6.3GHz处，衰减<3dB；输入输出阻抗：

50Ω。

二：

初步设计过程

利用微带短截线带阻滤波器的理论基础，可以方便地设计出符合技术指标的微带短截线滤波器。

下面我们用ADS设计并仿真微带短截线带阻滤波器的原理图，。

微带短截线带阻滤波器的设计指标如下：

中心频率：

5.8GHz；相对带宽：

9%；带内波纹：

<0.2dB。

滤波器阻带衰减>25dB；在频率5.3GHz和6.3Hz处，衰减<3dB；输入输出阻抗：

50Ω。

2.1创建原理图

启动ADS软件创建一名为Filter_Stubl的原理图。

2.2利用ADS的工具tools完成对微带线的计算

利用ADS提供的工具tools，可以进行微带线物理尺寸和电参数之间的数值计算，若给定微带线的特性阻抗和电长度，可以计算微带线的宽度。

（1）设置微带线参数

在【MicrostripSubstrate】对话框中进行设置，设置好后在原理图中有：

（2）在微带线元件面板上，选择一个微带线MLIN，插入原理图的画图区。

（3）在画图区中选中微带线MLIN,再选择【tools】调出【LineCalc】

计算窗口。

算出所需参数

（4）通过上述计算得到的数据，是微带短截线带阻滤波器的尺寸。

2.3设计原理图

（1）保留前面设置的微带线参数，删除原理图中的一个微带线MLIN。

（2）在原理图的元件面板列表上，选择微带线【Tlines-Microstrip】元件面板上出现与微带线对应的元件图标。

在微带线元件面板上，选择微带线MLIN，4次插入到原理图中，并做如下设置：

（3）在微带线元件面板选择微带线的T形结MTEE，3次插入到原理图中，并做如下设置：

（4）在微带线元件面板，选择终端开路的微带线MLOC,3次插入原理图中，并做如下设置：

（5）在S参数仿真元件面板上，选择负载终端Term，2次插入原理图中，并让两个负载均接地。

（6）在中，双击VAR，打开【VariablesandEquations】对话框，在对话框中分别对x1，x2，x3进行设置其结果如下：

原理图的工具栏，选择变量【var】按钮，插入原理图

（7）应用连接工具，将MTEE,MLOC，Term和MLIN相连如下图：

2.4原理图仿真

（1）在S参数仿真元件面板上，选择S参数仿真控件SP,插入到原理图中，并设置如下：

（2）对微带短截线带阻滤波器的原理图仿真。

（3）数据显示，结果如下：

（4）对比设计指标发现此设计在多个方面存在不足，所以接下去对初步设计进行优化。

三：

优化过程

3.1在原理图的元件面板列表上，选择优化元件【Optim/Stat./yield/DOE】项，在优化的元件面板上，选择优化控件Optim插入原理图的画图区，并选择目标控件Goal插入原理图的画图区，共4个。

3.2双击Optim，打开【NominalOptimization】窗口，在其中设置优化控件，设置优化控件的步骤如下：

选择随机Random优化方式

优化次数100次，其余保持默认状态。

3.3分别设置Goal1，Goal2，Goal3，Goal4控件，结果如下（经调试后的参数）：

3.4点击仿真【Simulate】图标，运行仿真，等仿真结束后，选【Simulate/UpdateOptimizationValues】命令，将优化后的值保存在原理图中。

3.4对比结果

查看优化后的曲线图可知：

在5.3GHz处，m1为-9.713dB

在5.8GHz处，m3为-35.817dB

在6.3GHz处，m2为-9.105dB

可见经优化后的结果比初步设计更加接近课题要求，虽然还有一点偏差。

四：

版图生成及仿真

4.1将原理图生成版图前，使用工具栏按钮

关闭S参数仿真的两个“Term”及接地。

4.2执行菜单命令

，弹出设置窗口

4.3单击OK出现下图所示窗口，单击OK，然后生成版图：

4.4版图生成后，先设置微带电路的基本参数。

（1）执行菜单命令

。

从原理图中获得MSUB参数。

（2）执行菜单命令

，可修改参数，点击OK。

4.5单机“Port”按钮

，弹出“Port”设置窗口，单机OK，关闭该窗口，在滤波器两边加上端口Port1和Port2。

4.6执行菜单名利

，弹出仿真设置窗口，在该窗口右侧的“SWEEPType”选择“Adative”，起止频率与原理图仿真相同，采样点取10，单机UPdate，将设置输入左侧列表，单机仿真按钮，进行仿真。

4.7用版图仿真出来的波形

4.8可是误差较大，但是还是满足带阻的滤波器的功能。

五：

设计总结

通过本次设计，对ADS软件有了更深的理解，可以熟练操作ADS中微带线的设计功能。

同时也掌握了带阻滤波器的设计。

在此次设计中，我们充分利用图书馆以及网络资源，在借鉴和参考的过程中，逐步确定了本次设计的设计方案。

然后通过团队合作分工，渐渐从方案确立，参数计算，初步设计。

然后在初步设计后，由指导老师指点下，进行方案的优化以及版图的生成，最后生成版图的仿真波形。

最后出来的结果基本满足设计要求，虽然有一些不足及缺陷，但是这是第一次使用ADS设计微带电路，有结果已经给我们极大的鼓励。

通过这次设计让我们对微带线电路的设计有了自信。