微波双频带通滤波器的仿真设计(6)

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图4.2带通滤波器s参数曲线图

从图可以看出，带通滤波器在m1处的中心频率符合我们的设计要求。

在理论部分的设计中已经提出了双频带带通滤波器可以通过两次频率变换转换而来，在给定的参数下，通过参数计算可以得出分立元件各个元件值的大小，由分立元件设计的双频带通滤波器如图4.3所示。

图4.3 双频带通滤波器

双频带通滤波器的S参数验证如图4.4所示

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图4.4双频带通滤波器S参数曲线图

由上面几个图可以看出，两个波段的中心频率m1为1.210GHz，m2为1.605GHz，他们的插入损耗也都符合本次设计的设计要求。虽然在中心频率附近有些许差异，但这个差异在预计设计的双频带通滤波器的允许范围之内，由此可见，双频带通滤波器在理论方面的设计是完全正确的。虽然它不够完美，但在之后的微波双频带通滤波器的设计处理上可以加入优化控件，这样使得设计的双频带通滤波器的误差更加一步的减少，也使理论更加完美与正确，所以，用分立元件首先来做这个验证是非常有必要的。 4.2微带线设计仿真 4.2.1滤波器设计指标

（1）中心频率：f1?1.227GHz , f2?1.575GHz （2）带宽都为24MHz （3）通带波纹：0.01dB （4）输入输出特性阻抗50? 4.2.2微带线参数指标 （1）介电常数?r?4.4； （2）基板厚度h?0.8mm；

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（3）损耗正切角tanD?0.02； （4）相对磁导率Mur?1。 4.2.3 微带线参数计算

电路选择切比雪夫式低通原型，考虑到在集总参数滤波器电路中，如果采用并联谐振器，其分布参数电路需要用四分之一短路线来实现，这样不利于电路的简易性，所以分布参数电路采用四分之一开路线来实现，即采用导纳倒置变换器和串联谐振回路来实现电路结构，以此结构来实现双频特性。取J01?0.02通过公式计算，得

J01?J23?0.02 ，Ja?Jb?0.056 ， J12?0.021 ， Ca2?Cb2?1.598pF La2?Lb2?8.203nH ， Cx1?Cx2?1.62pF ， Lx1?Lx2?8.093nH

电路中的倒置变换器可以用四分之一波长的微带传输线来实现，串联谐振电路可以用四分之一开路微带线来代替。变换后的分布元件传输线对应的特性阻抗分别为

Z01?Z23?50? ， Z12?47.66? ， Za2?Zb2?92.23?

Za?Zb?17.82? ， Zx1?Zx2?90? 通过参数的计算，最后微带线的长宽如下所示

Z01 ： w?1.52mm ， l?29.64mm Z12 ： w?1.65mm ， l?29.54mm

Za : w?6.35mm ， l?27.78mm Za2 ： w?0.44mm , l?30.84mm Zx1 ： w?0.47mm ， l?30.80mm

4.3电路原理图的仿真

（1）运行ADS2011,打开ADS主窗口。执行菜单命令[File] [New] [Workspace]，或点图 标创建一个工程文件，如下图4.5所示。

图4.5 ADS2011工程文件的窗口

（2）建立原理图工程，执行菜单命令[File] [New] [Schematic],或点图标示。

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，如下图4.6所

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图4.6 ADS软件的原理窗口

（3）在原理图设计窗口中选择TLines-Microstrip元件面板列表，并选择5个MLIN、4个MLOC、如下图4.7所示。

图4.7 元件图

（4）打开原件库，选择Simulaion-S_param库，添加2个Term原件，在加一个SP，用线连接

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原件，构成完整电路原理图，如下图4.8所示。

图4.8 电路原理图

（5）用鼠标双击原件MLIN,依次修改原件参数，如下图4.9所示。

图4.9 MLIN参数设置

（6）设置好参数以后，整体电路图如图4.10所示

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