ADS微波技术带通滤波器设计
基于ADS的Ku波段微带滤波器的设计
Ｉ Ｚ ０ 。 ｌ ＝ Ｚ ｏ ［ １ 一 Ｚ ｏ ｌ ＋ （ Ｚ ｏ Ｊ ， １ ） ］
接 下 来 我 们 使用 Ａ Ｄ Ｓ中 的 Ｌ ａ ｙ Ｏ ｕ ｔ 电路
版 图设计功能，对平行耦合微带滤波器进行版 图的设计并投板加 工。最终我们对加工好 的滤
１ Ｚ ｏ ¨ ＝ Ｚ ｏ ［ １ ＋ Ｚ ｏ Ｊ ｉ １ ＋ （ Ｚ ｏ Ｌ 】 （ １ ・ １ ）
１ Ｊ 一 １ １ ｒ ＢＷ
Ａ Ｄ Ｓ ２ ０ ０ ８ 微 波仿真软件对 其进行 了 仿 真 与优 化 ，优化 完 毕制 成版 图 并加 工 Ｐ Ｃ Ｂ ，再使用安捷伦 矢量 网
求 如 下： 中 心 频 率 ＝ １ ６ Ｇ Ｈｚ ，通 带 范 围为
１ ５ ． ９～ １ ６ ． １ ＧＨｚ ，带 内波纹 为 ０ ． ５ ｄ Ｂ， 驻 波 比 ＜１ ． ５ ， 在 ＝１ ６ ． ５ ＧＨｚ以 及 ｃ ｏ＝ １ ５ ． ５ Ｇ Ｈｚ时 ，
波仿真软件进 行了原理图仿真与ｅ ｐ ， Ｊ ， 板制作 ，
最终制成实物并完成 测试 。测试结果显示滤波 器具有 良好 的通带插损与 阻带抑 制，能够用于 Ｋ ｕ波段通 信设备 中。本文 对滤波 器的设 计过 程进行 了详细 的阐述 ，为 以后相近频率 或相似
插入 损耗， ＞ ３ ０ ｄ Ｂ。要满 足指 标要 求，根据 滤
６的波纹 系数 分 量、杂散信号 的作用 ，并 直接决定了混频输 波器 低通 原型 理论 ，应选 择 Ｎ＝
带入 式 （ １ ． １ ），可 计算 出滤 波 器的 奇模 与偶
模特性阻抗值 。
基于ADS的微带线带通滤波器设计
基于ADS的微带线带通滤波器设计摘要：该文章讨论的是基于ADS软件的平行耦合微带线带通滤波器的设计过程。
利用集总参数低通原型滤波器经过一系列转化可以得到微带线带通滤波器的特性，运用传输线原理和导纳变换公式获得带通滤波器的相关参数，并借助功能强大的ADS软件对微带线带通滤波器的原理图和版图进行设计制作。
该软件只需要输入相应的原始数据，便可方便得到频率响应等相关特性。
我们也可以借助ADS软件对其进行优化仿真，以得到更加优质的带通滤波器。
关键词：带通滤波器；微带线；传输线；ADS1.引言随着近年来无线通信技术的迅猛发展，微波滤波器已经成为作为辨别分离有用和无用资源的重要部件，并大量使用于通信系统领域，其性能的优越直接影响整个通信系统的质量。
现代通信对微波滤波器的整体要求越来越高，以求得到更加微小化、轻量化、集成化的高性能低成本的滤波器。
本文设计运用微带滤波器印刷电路的方法，可以满足尺寸小、成本低且性能稳定的要求，被广泛运用于无线通信系统中。
目前在无线通信系统领域中，微波滤波器的种类日益增多，性能和设计方法各有差异。
但总体来看，微波滤波器的设计大都采用从集总参数的低通原型滤波器出发经过一系列变换得到的。
本章讨论的是平行耦合微带线带通滤波器的设计，它同样是基于集总参数低通原型滤波器出发，经过等效变换可以得到与带通滤波器相应的低通原型模型，再经过阻抗倒置变换或导纳变换便可以得到相应的带通滤波器的设计模型及相关参数。
本文首先介绍微带线带通滤波器的设计原理，然后根据基本原理推导出滤波器的相关参数，再运用ADS软件进行制作、优化和仿真，最后将完整的设计图纸和相关参数拿到工厂加工制成成品。
为了验证该微带线带通滤波器的设计和仿真的正确性，本文采用网络分析仪对该滤波器进行了相关测试，测试结果和仿真效果相吻合。
2.微带线带通滤波器的设计原理及设计过程根据滤波器综合理论，低通原型滤波器是设计其他滤波器的基础。
本文设计的带通滤波器同样是在低通原型滤波器的基础上经过变换得到的。
2024版ADS设计实验教程微波滤波器的设计制作与调试
•引言•微波滤波器基本原理•ADS 软件在微波滤波器设计中的应用•微波滤波器制作工艺流程•调试技巧与常见问题解决方案•实验案例分析与讨论•总结与展望目录01引言微波滤波器概述微波滤波器是一种用于控制微波频率响应的二端口网络，广泛应用于无线通信、雷达、卫星通信等领域。
微波滤波器的主要功能是允许特定频率范围内的信号通过，同时抑制其他频率范围的信号，从而实现信号的选频和滤波。
微波滤波器的性能指标包括插入损耗、带宽、带内波动、带外抑制等，这些指标直接影响着通信系统的性能。
设计制作与调试重要性设计是微波滤波器制作的首要环节，良好的设计能够确保滤波器的性能指标满足系统要求。
制作是将设计转化为实物的过程，制作精度和质量直接影响着滤波器的最终性能。
调试是对制作完成的滤波器进行性能调整和优化，使其达到最佳工作状态的过程。
本教程旨在介绍微波滤波器的设计、制作与调试过程，帮助读者掌握相关知识和技能。
教程内容包括微波滤波器的基本原理、设计方法、制作流程和调试技巧等。
通过本教程的学习，读者将能够独立完成微波滤波器的设计、制作与调试，为实际工程应用打下基础。
教程目的和内容02微波滤波器基本原理低通滤波器高通滤波器带通滤波器带阻滤波器微波滤波器分类工作原理及性能指标工作原理性能指标常见类型微波滤波器特点集总参数滤波器分布参数滤波器陶瓷滤波器晶体滤波器03ADS软件在微波滤波器设计中的应用ADS软件简介及功能模块ADS（Advanced Design System）是一款领先的电子设计自动化软件，广泛应用于微波、射频和高速数字电路的设计、仿真与优化。
ADS软件包含多个功能模块，如原理图设计、版图设计、电磁仿真、系统级仿真等，可满足不同设计阶段的需求。
ADS软件支持多种微波滤波器类型的设计，如低通、高通、带通、带阻等，具有强大的设计能力和灵活性。
微波滤波器设计流程确定滤波器类型和性能指标根据实际需求选择合适的滤波器类型，并确定滤波器的性能指标，如中心频率、带宽、插入损耗、带外抑制等。
基于ADS的平行耦合微带带通滤波器的优化设计
ｈｏｗ ｏ ｕｓ Ｄ Ｓ ｏ ｔ ａｒ ｔ ｅＡ ｓ ｆ ｗ ｅ ｑｕｉ ｋｌ ａ ｃ ｙ ｎｄ ｆ ｅ ｉ ｌ ｍ ｉ ｒ ｔ ｉ ｆｌｅｒｄｅ ｉ ｏｃ ｓ ｅ ｆ ｃｔｖｅｙ ｃ ｏｓ ｒｐ ｉｔ ｓ ｇｎ ｐｒ ｅｓ ；Ｄ ｅｓｇｎ ｐｔｍ ｉ ａｔｏｎ ｉ ｏ ｉ ｚ ｉ ｏｆｐａｒ ａｍ ｅ ｅｒ ｔ ｓ
ｉ ｐｒ ｖｅ ｔ ｃ ａ ｙ ｄ ｔ ｂｉ ｉｙ ｈｅ ｄｅ ｃ ｍ ｏ ｈｅ ａｃ ｕｒ ｃ ａｎ ｓ ａ ｌｔ ｏｆ ｔ ｖｉ ｅ．Ｔｈｅ ｍ ｅ ｈｏｄ ｏｆ ｔ ａ ｔ ｃ ｎｇｉ ｔ ｈｅ ｐｒ ｃ ｉ ａｌｅ ｎｅｅ ｉ ｒ ｎｇ ｓ ｇｎ ｏ ｉ ｒ ｔ ｉ ｆ ｌｅ ｓ ｈａ ｄｅ ｉ ｆ ｍ ｃ ｏｓ ｒ ｐ ｔ ｒ ｖｅ ｉ
ｍ ｅ ｈ ｉｈ ｈｅ ｔａｄｉｉ ｎａｌｄｅ ｉ ｅｈｏ ｎｏｔｏｎｌ ｃ ｉ ｔ ｏｄｗ ｔ ｔ ｒ ｔｏ ｓ ｇｎ ｍ ｔ ｄ， ｙ ａｎ ｓｇｎｉ ｃ ｎｔｙ ｅｄ ｉ ｆ ａ ｌ ｒ ｕｃｅｔ ｏ ｋｌ ｈｅ ｗ ｒ ｏａｄ，ｓ ｈｏｒ ｅ ｈｅ ｄｅ ｉ ｔ ｎ ｔ ｓｇｎ ｙｃｅ，ａ ａｎ ｃ ｌ ｎｄ ｃ
的设计 流程 。
微 波 滤 波 器 是 微 波 系 统 中用 于 控 制 频 率 响 应 特 性 的 二
端 口 网 络 ， 其 通 带 内 对 信 号 表 现 为 传 输 特 性 ，而 在 其 阻 带 在
内 表 现 为衰 减 特 性 。在 微 波 电路 系 统 中．滤 波 器 的 性 能 对 电
Ａ Ｄ Ｓ－ ｓ ｄ Ｏ ｐｔｍ ｉ ｅ ｅ ｉ ｂａ ｅ ｉ ｚ ｄ Ｄ ｓ ｇｎ ｒ ｌｅ ｕｐｌ ｄ ｉ ｒ ｔ ｉ ｏｆＰａ ａ ｌ ｌＣｏ ｅ Ｍ ｃ ｏｓ ｒ ｐ
Ｌｉ ａ ． ｎｅ Ｂ ｎｄ ． ｐａｓ ｌｅ ｓ Ｆｉｔ ｒ
ADS微带滤波器设计方法PPT课件
2021/3/9
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进行参数优化（续）
经过数次优化后，CurrentEf的值为0，即为优化 结束。优化过程中根据情况可能会对优化目标、 优化变量的取值范围、优化方法及次数进行适当 的调整。
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优化目标的设置（续）
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进行参数优化
设置完优化目标后最好先把原理图存储一下，然后就可 以进行参数优化了。
点击工具栏中的Simulate 按钮就开始进行优化仿真 了。在优化过程中会打开一个状态窗口显示优化的结果 (见下页图)，其中的CurrentEF表示与优化目标的偏差， 数值越小表示越接近优化目标，0表示达到了优化目标， 下面还列出了各优化变量的值，当优化结束时还会打开 图形显示窗口。
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观察仿真曲线
优化完成后必须关掉优化控件，才能观察仿真的曲线。 方法是点击原理图工具栏中的 按钮，然后点击优 化控件OPTIM，则控件上打了红叉表示已经被关掉。
要想使控件重新开启，只需点击工具栏中的 按钮， 然后点击要开启的控件，则控件上的红叉消失，功能 也重新恢复了。
对于原理图上其他的部件，如果想使其关 闭或开启，也可以采取同样的方法。
点击Length Unit设置长度单位为毫米
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创建新的工程文件（续）
工程文件创建完毕后主窗口变为下图
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创建新的工程文件（续）
同时原理图设计窗口打开
(完整word版)微带线带通滤波器的ADS设计
应用ADS 设计微带线带通滤波器1、微带带通微带线的基本知识微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器，但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了，这是由于微带线本身的局限性，因为微带结构是个平面电路，中心导带必须制作在一个平面基片上，这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现；其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制，因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。
微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种：1、电容间隙耦合滤波器带宽较窄，在微波低端上显得太长，不够紧凑，在2GHz以上有辐射损耗。
2、平行耦合微带线带通滤波器窄带滤波器，有5％到25％的相对带宽，能够精确设计，常为人们所乐用。
但其在微波低端显得过长，结构不够紧凑；在频带较宽时耦合间隙较小，实现比较困难。
3、发夹线带通滤波器把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。
这种滤波器由于容易激起表面波，性能不够理想，故常把它与耦合谐振器混合来用，以防止表面波的直接耦合。
这种滤波器的精确设计较难。
4、1/4 波长短路短截线滤波器5、半波长开路短截线滤波器下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计，这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。
2、平行耦合线微带带通滤波器平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的，它不要求对地连接，结构简单，易于实现，是一种应用广泛的滤波器。
整个电路可以印制在很薄的介质基片上（可以簿到1mm以下），故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多；其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟，但采用高介电常数的介质基片，使线上的波长比自由空间小了几倍，同样可以减小；此外，整个微带电路元件共用接地板，只需由导体带条构成电路图形，结构大为紧凑，从而大大减小了体积和重量。
关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法，已有不少资料予以介绍。
但是，在设计过程中发现，到目前为止所查阅到的各种文献，还没有一种能够做到准确设计。
ADS滤波器设计
ADS滤波器设计实验一设计一个满足如下条件的耦合微带线带通滤波器：中心频率f0:2.45GHz，上下边频与中心频率的差值△ f：±50MHz，当f=f0时，li≤-1.5dB；当f=f0±300MHz时，li≥-30dB，微带线介质层厚度h：1mm；介质层介电常数：2.65，输入输出阻抗Zin，Zout均为：50Ω。
要求 1、提供设计原理（即耦合微带线滤波器的设计原理）2、具体的设计过程（用ADS软件分别仿真原理级电路和Layout 板级电路）3、提供两种电路的仿真结果并比较（S11 和 S21）4、设计结果的分析与误差解释5、提供一个包含上述 1-4 要求的 word 文档，并提供 ADS 的耦合微带滤波器设计源文件滤波器是用来分离不同频率信号的一种器件。
它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，只让需要的信号通过。
在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。
微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一。
平行耦合微带线带通滤波器在微波集成电路中是被广为应用的带通滤波器。
一、设计原理：耦合微带线：当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时，由于传输线之间电磁场的相互作用，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。
根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。
每条微带线的特性阻抗为Z0，相互耦合的部分长度为L，微带线的宽度为W，微带线之间的距离为S，偶模特性阻抗为Z e，奇模特性阻抗为Z0。
级连耦合微带线：由于单个耦合微带线滤波器不能提供良好的滤波器响应及陡峭的通带-阻带过渡。
然而可以通过级连这些基本单元最终得到高性能的滤波器，如图1图1集总参数滤波器设计：先计算带通滤波器归一化频率Ω=f0fℎ−fl ·(ff0+f0f),这样就把带通滤波器设计问题转化为低通滤波器设计问题（都是在归一化频率下进行设计），根据需要选择滤波器种类和阶数，查表可得归一化参数g0,g1,g2……gN,gN+1.将集总参数滤波器转化为耦合微带线滤波器：1、先根据上下边频fl和fh,以及中心频率f0=(fl+fh)/2,确定滤波器带宽：BW=(fh-fl)/f02、根据带宽指标计算下列参数：3、利用上述参数计算耦合微带线奇模偶模特性阻抗Z0o丨i,i+1=Z0[1-Z0Ji,i+1+ (Z0 Ji,i+1)²]Z0e丨i,i+1 = Z0[1+Z0Ji,i+1+ (Z0 Ji,i+1)²]4、计算完奇模偶模特征阻抗后利用ADS的微带线计算器即可计算出微带线几何尺寸W,S,L。
用ADS软件进行滤波器的设计-硬件和射频工程师
• 主要应用于：射频和微波电路的设计，通信系统的设计，RFIC
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ADS软件
ADS仿真分析方法包括：
• • • • • •
高频SPICE分析和卷积分析 线性分析 谐波平衡分析
电路包络分析
射频系统分析 电磁仿真分析
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ADS软件
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设计指标
Company 计算工具LineCalc计算得到微带线 的几何尺寸W、S、L。
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实验步骤
1 、启动ADS，新建一个 Project，长度单位用默认的 mm。
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实验步骤
2、在打开的原理图中按照计算出来的参数连接电路 3、采用Optim进行优化，优化各耦合微带线的参数。
无源器件的设计及实现-软件仿真
----微波滤波器的设计
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实验目的
• 了解微波滤波电路的原理及设计方法。
• 学习使用ADS软件进行微波电路的设计，优化，
仿真。
• 掌握微带滤波器的设计。
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实验内容
• 使用ADS软件设计一个微带带通滤波器，并对其参
数进行优化、仿真。
• 通带3.0－3.1GHz，带内衰减小于2dB，起伏小于1dB，
2.8GHz以下及3.3GHz以上衰减大于40dB，端口反射 系数小于-20dB。
• 微带电路板参数如下：厚度0.8mm，介质相对介电常数
为Er=4.3，相对磁导率为Mur=1，金属电导率 Cond=5.88E +7，封装高度Hu =(1.0e+33) mm， 金属层厚度T=0.03 mm，损耗正切角TanD=1e-4， 表面粗糙度Rough=0mm。
ADS报告_总结_微带带通滤波器的设计8
ADS报告_总结_微带带通滤波器的设计8
微波电路与系统仿真实验报告
姓名：学号：院系：
一、实验名称：微带带通滤波器的设计
二、实验技术指标：
1.建立仿真原理图
2.仿真结果
三、报告日期：2012年10月27日
四、报告页数：共 3 页
五、报告内容：
1.电路原理图
设计指标：通带频率范围：1.9~2GHz；通带内衰减：<2dB，起伏<1dB；阻带衰减：1.7G 以下以及2.2GHz以上衰减：>40dB；端口反射系数：<-8dB。
（原始设计指标：通带频率范围：3.0-3.1GHz；通带内衰减：<2dB，起伏<1dB；阻带衰减：2.8G以下以及3.3GHz以上衰减：>40dB；端口反射系数：<-20dB。
）
电路原理图为：
2.电路图
计算出微带线尺寸后，绘制的电路图为：
3.仿真结果（可用图形或数据显示）
4.布局图
由ADS生成的版图为：
5.优化方法和优化目标
优化方法优化目标为：
6.优化之后的电路图和仿真结果
优化之后的电路图为：
优化之后的仿真结果为：
六、仿真结果分析
由仿真结果可知在优化前，通带内衰减大于2dB，起伏也大于1dB；阻带衰减：1.7G 以下以及2.2GHz以上衰减也不是很理想，没有达到设计的要求。
经过优化后，在通带频率范围：1.9~2GHz，通带内衰减小于2dB，起伏小于1dB；阻带衰减：1.7G以下以及2.2GHz以上衰减大于40dB，端口反射系数小于-8dB，基本上满足了设计的要求。
签名：
日期：。
教程：ADS微波滤波器设计
微带滤波器的设计（ADS ）原理这次设计的滤波器主要是针对前面设计的天线而来的，即要实现最后的级联。
所以有必 要阐述一下上次设计的天线的具体规格：上次设计的天线是在 2.5GHz 附近工作,而我在这里设计的滤波器目的是针对移动通信设计，所要求带宽较窄，令带宽在50MHz 左右，符合天线能提供的范围。
滤波器使用的基板参数还是εr= 9.8, h=1.27mm ，此时基板上的50ohm 阻抗传输线的宽大概为1.22mm 。
滤波器主要设计要求如下： 中心频率G0=2.5GHz带宽=50MHz~70MHz （计算按50MHz ） 在2.55GHz 上衰减达到25dB这里设计的滤波器为边缘耦合平行耦合线带通滤波器设计图如下：计算主要参数1、由低通到带通频率的变换这里W 为相对带宽， 01212122f f f f f f f W −=+−==0.02 得到'1ωω′＝2，如果采用切比雪夫原型，查表得到此滤波器为n=4级。
纹波系数为0.01dB 的切比雪夫原型的元件数值分别为：g0=1;g1=0.7168;g2=1.2003;g3=1.3212;g4=0.6476;g5=1.1007;'1ω＝1 并且为了简单起见，采用对称耦合的末段。
2、 ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=2121W πθ=1.5551=ο1.89； 1tan 21θτ==31.828； 计算各个G 参数如下：7168.0111×=G =1.1811；1007.16476.015×=G =1.1844；2003.17168.012×=G =1.0781；3212.12003.113×=G =0.7941；6476.03212.114×=G =1.0811；当滤波器采用对称耦合结构[]121−+=τG h =0.0301; ()()1511111==A A ;()()1811.10301.0512112×==A A =0.2049; ()()1522122==A A ; ()()()828.310301.0411311211×===A A A =0.9580; ()()ο1.89sin 0800.10301.0412212×==A A =0.0325; ()ο1.89sin 7941.00301.0312×=A =0.0239;3、于是阻抗矩阵元素和偶、奇模阻抗为： ()()()()1522122511111====Z Z Z Z ； ()()2049.0512112==Z Z ； ()()()9580.0411311211===Z Z Z ； ()()0325.0412212==Z Z ；()0239.0312=Z ；各耦合段的偶、奇模阻抗耦合段编号 1 2 3 4 5 归一值 1.2049 0.9905 0.9819 0.9905 1.2049 偶模阻抗Z 0e 实际值 60.245欧49.525欧49.095欧49.525欧 60.245欧归一值 0.7951 0.9255 0.9341 0.9255 0.7951偶模阻抗Z 0o实际值 39.755欧46.275欧46.705欧46.275欧 39.755欧这里使用ADS 自带的耦合微带传输线计算器来计算各个尺寸。
ADS带通滤波器设计
8设计一个带通滤波器。
技术要求为：中心频率1227.6MHz ；3dB 带宽：200MHz ；插入损耗：<1dB ；带内波动：<1dB;20dB 矩形系数：<3;外接传输线阻抗：50Ohm ；驻波系数：<1.5;要求在通带内相位保持线性小于正负3度。
解：（1）计算低通滤波器原型的相应参数。
选取切比雪夫低通原型，具体参数为： 中心频率=0ω 1227.6MHz ，带宽200MHz ，截止频率z 6.13271MH =ω，通带最大衰减B L Ar d 3=,由矩形系数可得阻带边频z 6.1527MH s =ω，阻带最小衰减B L As d 23=。
相对带宽163.06.1227200f f -f 012===W 48.3110011-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='s s s f f f f W ω 704.2120022=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='s s s f f f f W ω 由于'<'12s s ωω，故用'2s ω选定n 。
111010=-=A rL ε020.2]/)110(['1101=-≥--sL ch chn A Sωε，故n=3. 查表可得梯形电路归一化元件值：7117.0,348.3,0000.123140=====g g g g g （2）我们采用级联耦合微带线来设计带通滤波器，首先确定J 变换器导纳1659.02 2765.022102301210034001======g g WY J Y J g g WY J Y J ππ，计算传输线的奇模，偶模特性阻抗 ])(1[21,01,001,0++++-=i i i i i i o J Z J Z Z Z ])(1[21,01,001,0+++++=i i i i i i eJ Z J Z Z Z（3）采用ADS 仿真滤波器需要4节耦合微带线级联，由上表可知1,4号微带线参数相同，2,3号微带线参数相同。
基于ADS的微带线带通滤波器设计
项目名称：基于ADS优化的微带带通滤波器设计一、实验目的(1) 了解低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器等滤波器原理(2) 利用ADS2008 软件设计，以切比雪夫滤波器为原型，设计一种微带线带通滤波器。
二、实验设备(1) PC 机一台；(2) ADS2008 软件；三、实验内容和要求(1) 设计一个微带线带通滤波器，以切比雪夫低通滤波器为原型；(2) 中心频率：2G+学号*50MHz ；（2G+10*50MHz=2.5GHz ）(3) 相对带宽：8％；（2.5GHz*8 ％=200MHz ）四、实验原理1. 滤波器原理滤波器的基础是谐振电路,它是一个二端口网络,对通带内频率信号呈现匹配传输,对阻带频率信号失配而进行发射衰减,从而实现信号频谱过滤功能。
典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。
镜像参量法和插入损耗法是设计集总元件滤波器常用的方法。
对于微波应用,这种设计通常必须变更到由传输线段组成的分布元件。
Richard 变换和Kuroda 恒等关系提供了这个手段。
2. 微带线微带线(microstrip1ine) 是现在混合微波集成电路和单片微波集成电路使用最频繁的一种平面传输线。
它可用光科程序制作,且容易与其他无源微波电路和有源微波器件集成,从而实现微波部件和系统的集成化。
微带线是在金属化厚度为h 的介质基片的一面制作宽度为W ，厚度为t 的导体带,另一面作接地金属平板而构成的。
3. 耦合微带线当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时,由于传输线之间电磁场的相互作用,在传输线之间会有功率耦合,这种传输线称为耦合传输线。
耦合微带传输线由靠得很近的 3 个导体构成。
这种结构介质厚度为d,介质相对介电常数为η,,在介质的下面为公共导体接地板,在介质的上面为 2 个宽度为W、相距为S 的中心导体带。
五、实验步骤与结果1. 设定滤波器指标中心频率： 2.5GHz通带带宽：200MHz （2.4~2.6GHz ）输入输出的阻抗：50Ω插入损耗：小于2dB阻带衰减：在距离中心频率300MHz 处的衰减大于50dB相对带宽：8％（表示信号带宽为0.2GHz）带内输入输出端口反射系数：小于-15dB4. 滤波器选用与微带线的计算2.dB 切比雪夫滤波器， 5 阶。
基于ads的平行耦合微带线带通滤波器的设计及优化
基于ads的平行耦合微带线带通滤波器的设计及优化平行耦合微带线带通滤波器是一种常用的微波滤波器。
它由多个耦合微带线和微带线构成，具有较好的带通特性和较小的插入损耗。
设计和优化这种滤波器通常采用ADS软件，下面分为两个部分进行详细解释。
1.设计部分（1）确定滤波器参数首先需要确定滤波器的工作频率范围、中心频率、通带和阻带带宽等参数。
这些参数可以根据具体应用需求进行确定。
（2）选择线路结构根据确定的滤波器参数，选择合适的线路结构。
常用的线路结构有串联、平行、串平联和并联等，平行耦合结构是实现带通滤波器较为常用的一种。
（3）确定线路尺寸确定线路结构后，需要根据工作频率、介质常数和板厚等参数，计算出每条线路的宽度和长度。
这里需要考虑线路的带宽和损耗等因素，通常采用求解电磁场分布的方法进行计算。
（4）设计耦合结构在平行耦合结构中，需要设计合适的耦合结构来实现合适的耦合强度。
常用的耦合结构有传输线耦合、缝隙耦合、开放环耦合等。
（5）确定滤波器连接方式根据线路结构和耦合结构的设计，确定滤波器的连接方式和序列。
这里需要考虑滤波器的带宽和衰减等因素。
2.优化部分滤波器的优化常常包括两个方面：性能优化和制造优化。
（1）性能优化针对滤波器的频率响应、损耗和抑制等性能，可以采用ADS软件提供的优化工具进行优化。
这里可以采用基于突变搜索和梯度搜索的不同优化算法，以达到滤波器尽可能优化的目的。
（2）制造优化制造优化主要是针对滤波器的制造工艺和工艺容差进行优化，以达到成本和生产效率方面的优化。
通常还需要考虑滤波器的布局、线宽度和间距等制造要素。
在整个设计和优化的过程中，需要进行仿真和测试，以验证滤波器的性能和有效性。
同时，需要充分考虑不同要素的交互影响和优化目标的平衡。
基于ADS的集总参数带通滤波器的优化设计
基于ADS的集总参数带通滤波器的优化设计作者：杨柱朱倩倩艾治余王攀赵小平来源：《山东工业技术》2014年第14期摘要：滤波器在通信系统中应用较为广泛，利用滤波器的选频作用，可以滤除通信中的干扰噪声或测试中进行频谱分析。
本文利用ADS软件设计一款带通滤波器，并对其进行优化和瞬态仿真分析。
经过分析得出，在满足其他各项设计指标要求的前提下，优化后的滤波器选频特性得到明显提高。
关键词：带通滤波器；ADS；优化仿真；瞬时仿真1引言在现代通信系统中，滤波器的应用领域很广泛，如电视频道信号的选取，多音响装置的频谱分析器等，滤波器作为无线通信应用领域的一个重要器件，其性能指标往往直接影响到整个通信系统的优劣，伴随着移动通信、雷达、卫星通信等各通信系统的增多，电磁环境逐渐异常复杂化，从而使得通信系统中频带资源愈发短缺，导致频率间隔变得越发密集。
怎样无失真的从逐渐短缺的频带资源内获取所需的信号并抑制其他无用或有害的信号，为滤波器的设计提出了苛刻的要求。
虽然各滤波器在电子器件和技术的飞速发展的推动下层出不穷，但怎样制造小体积低成本易加工量产并满足指标要求的滤波器渐渐成为工程应用中的核心问题，集总参数滤波器以其自身优势作为首选应用在通信系统和设备中。
集总参数是指当实际电路的尺寸远小于电路工作时电磁波的波长时，可以把元件的作用集总在一起，用一个或有限个理想R、L、C元件来加以描述的电路参数。
集总参数带通滤波器是指由集总参数元件构建的滤波器，其特性由构建此带通滤波器的集总参数元件值来确定。
本文阐述了利用ADS（ Advanced Design System ）软件设计带通滤波器的方法、流程以及仿真过程，结合带通滤波器的一般原理和最小二乘误差法，以期寻找一种更为通用的、频带高度利用和相邻信道低干扰的带通滤波器的设计方案，同时给出其仿真结果。
2 工作原理带通滤波器[5]是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。
ADS设计滤波器ppt课件
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版图的仿真
首先要由原理图生成版图，生成版图前先要把原理图 中用于S参数仿真的两个Term以及接地去掉，不让他们 出现在生成的原理图中。去掉的方法与前面关掉优化 控件的相同，都是使用 按钮，把这些元件打上红 叉(见下页图)。
然后点击菜单中的Layout -> Generate/Update Layout， 弹出一个设置窗口，直接点OK，又出现一个窗口，再 点OK，完成版图的生成，这时会打开一个显示版图的 窗口，里面有刚生成的版图(见后面几页的图) 。
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微带线计算工具（续）
另外打开的一个窗口显示当前运算状态以及错 误信息。
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设置微带器件的参数
双击两边的引出线TL1、TL2，分别将其宽与长设为1.52 mm和2.5 mm(其中线长只是暂定，以后制作版图时还会修 改)。
平行耦合线滤波器的结构是对称的，所以五个耦合线节中， 第1、5及2、4节微带线长L、宽W和缝隙S的尺寸是相同的。 耦合线的这些参数是滤波器设计和优化的主要参数，因此 要用变量代替，便于后面修改和优化。
点击Length Unit设置长度单位为毫米
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创建新的工程文件（续）
工程文件创建完毕后主窗口变为下图
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创建新的工程文件（续）
同时原理图设计窗口打开
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微带滤波器的设计
平行耦合线带通滤波器的设计
下图是一个微带带通滤波器及其等效电路，它由平行的 耦合线节相连组成，并且是左右对称的，每一个耦合线 节长度约为四分之一波长(对中心频率而言)，构成谐振 电路。我们以这种结构的滤波器为例，介绍一下设计的 过程。
课程设计——基于ADS的微带滤波器设计
课程设计之五兆芳芳创作陈述题目：基于ADS的微带滤波器设计姓名：学号：班级：电子101专业：电子信息工程指导老师：提交时间： 2014-01-05我们利用微波滤波器只让频率正确的的信号通过阻碍频率不合的信号的特性来区分信号.滤波器的性能对微波电路系统的性能指标有很大的影响，因此设计微波电路系统时设计出具有高性能的滤波器很重要.微带电路在微波电路系统应用普遍路.具有个别，质量轻、频带散布宽等特点，其中用微带做滤波器是其主要应用之一，微带滤波器当中最根本的滤波器是微带低通滤波器，而此外滤波器可以通太低通滤波器为原型转化过去.其中最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种经常使用的低通滤波器的原型.因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器1.1 微带滤波器简介滤波器是一个的二端口网络，对频率适合的信号进行传输，对频率不匹配的信号进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤.典型的频率响应包含低通、高通、带通、带阻衰减.如图1-1所示.还可以从不合角度对滤波器进行分类：(1)按功效分，低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器，可调滤波器.(2)按用的元件分，集总参数滤波器，散布参数滤波器，无源滤波器，有源滤波器，晶体滤波器，声概略波滤波器，等.（1）中心频率：一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点.窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计较通带带宽.（2）截止频率：指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点.通常以1dB或3dB相对损耗点来尺度定义.（3）通带带宽：指需要通过的频谱宽度，BWxdB=（f2-f1）.f1、f2为以中心频率f0处拔出损耗为基准，下降X（dB）处对应的左、右边频点.通经常使用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数.分数带宽=BW3dB/f0×100%，（4）纹波：指1dB或3dB带宽（截止频率）规模内，插损随频率在损耗均值曲线根本上动摇的峰-峰值.（5）带内动摇：通带内拔出损耗随频率的变更量.1dB带宽内的带内动摇是1dB.（6）带内驻波比：权衡滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标.理想匹配VSWR=1：1，失配时VSWR＞1.对于一个实际的滤波器而言，满足VSWR＜1.5：1的带宽一般小于BW3dB，其占BW3dB的比例与滤波器阶数和插损相关.（7）回波损耗：端口信号输入功率与反射功率之比的分贝（dB）数，也等于|20Log10ρ|，ρ为电压反射系数.输入功率被端口全部吸收时回波损耗为无穷大.（8）阻带抑制度：权衡滤波器选择性能黑白的重要指标.该指标越高说明对带外搅扰信号抑制的越好.2. ADS2.1 ADS简介ADS –全名Advanced Design System，由安捷伦推出，是当今业界最流行的微波射频电路、通信系统、RFIC设计软件；也是国际高校、科研院所使用最多的软件.可以实现包含时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真阐发.并进行成品率阐发与优化，提升了电路的设计效率，是一款好用的的微波射频电路、系统信号链路的设计东西.2.2 ADS的仿真功效ADS有着很是强大的仿真能力，可以进直交换仿真，s参数仿真，谐波平衡增益压缩电路包络预算电磁仿真等，这些仿真可以进行现行非线性仿真，电路仿真，频域时域仿真等.1线性阐发线性阐发可以对线性非线性电路进行线性阐发，主要是对频域、小信号电路进行仿真阐发.2高频spice瞬态阐发高频spice瞬态阐发阐发电路的瞬间响应属于时域仿真阐发.3电路包络阐发电路包络阐发可以将高频调制信号分化为时域和频域两个部分进行处理.4谐波平衡和增益压缩阐发谐波平衡和增益压缩阐发是频域打信号非线性稳态电路的仿真阐发办法.3. 基于ADS的微带滤波器设计微带滤波器的设计要求本小节设计一个微带低通滤波器，滤波器的指标如下：输入、输出阻抗为50欧姆; 截止频率为3Ghz；纹波为0.5dB;4.5Ghz时损耗不小于25 dB; Vp=0.6C.3.2 滤波器的仿真设计新建工程，选择【File】→【New Project】，系统出现新建工程对话框.在name栏中输入工程名，并在Project Technology Files栏中选择ADS Standard：Length unit——millimet，默认单位为mm，如图2所示.单击ok，完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开.图1点击ok后显示如图3所示.其中有三种方法供选择，我们此次不需要此种办法，故点击cancel，直接取消.图2由于ADS软件自带许多功效，其中包含滤波器设计向导.我们可以通过其直接完成该课题的设计.点击DesignGuide，在下拉框中选择Filter选项，在弹出的对话框中选择第一项，既Filter Control Window…，弹出滤波器设计向导图3点击东西栏中最右边的，弹出Filter DG–All，或直接在元件库中选择Filter DG–All进入便可，我们设计的是低通滤波器，既选择便可，将选中后可双击编辑各类技巧要求.或从新进入滤波器再的设计向导中选择Filter Assistant，从中编辑各个技巧要求.（图5）.图4在Filter Assistant中选择Design，既完成了集成器件的低通滤波器.然后选择Simulation Assistant中设置频率，然后点击仿真.不雅测S21仿真图.如图.图5由图可知，设计可以满足该课题的技巧要求.故只需将其通过Richards转换变成无源器件便可.3.3 Richards转换Richards转换是将一段开路或短路传输线等效散布的电感或电容元器件的理论，行将串联电感等效为一段短路短截线，将并联电容等效为一段并联短截线.但实际的微带电路设计中串联短路短截线是无法实现的.Kuroda等效给出了并联短截线和一段传输线与及串联短截线和一段传输线两种电路之间的一种转换办法.在滤波器向导对话框中选择按钮，弹出Transformation Assistant 对话框，直接选择“LC to Microstrip”选项，单击集总器件选中串联电感，将会出现图7所示的电感转换界面.图 6将串联电感转换成125 Ohm的高阻抗微带线，其中h=30 mil，Er=3同理将并联电容C进行转换.将并联电容转换为25 Ohm的低阻抗微带线，从而实现凹凸阻抗实现低通滤波器.转换完成后，点击，结果图如下.3.4 散布元件仿真首先选择，在其中找到两个端口并放置在图中连线接地，再添加仿真模型，双击，设置不但频率，如下图连接好的电路如下：点击东西栏的进行仿真，结果图如下：对比两次结果图与课设要求可知满足要求.3.5 制版图在ADS制版图中，需要将两个端口失效，故点击窗口上的，再点击Term，使其失效.然后执行Layout Generate/Update Layout，将弹出Generate/Update Layout 对话框，如下图，我们选择默认设置.完成后版图如下版图生成后对微带和基板的参数进行设置，执行Momentum Substrate Create/Modify，将基板进行如下设置.配置完成后，仿真结果如下.4心得体会四个星期的课程设计终于完了，此次的课程设计让我感到良多，不但仅是知识上的学习和掌握，同时也让我明白了良多做人的道理.在开始阶段，老师让我们了解一些根本知识，当自己照着学习指导上的内容完成了一个课题时那种心情很棒，在前面的时间里老师让我们自己设计一个课程项目时，我觉得自己没有尽自己的最大努力去设计课程项目，良多时候自己去玩了.如果时间可以重来，我可能会认真的去学习和研究，我相信无论是谁看到自己做出的成果时心里一定会很兴奋.此次实验让我明白了一个很深刻的道理：团队精神当然很重要，但是人往往仍是要靠自己的努力，自己亲身去经历，学到的东西才会更多.尽管如此，这四周的时间里我仍是学到了良多知识，我所做的课题是基于ADS的低通滤波器设计.通过这些我了解了根本的ADC应用，对电子设计的进程有了初步的了解，同时也学会了一些ADC软件仿真办法，这些对我未来的学习和任务都有很大的帮忙.这次课程设计是一个理论与实践结合的进程，让我明白理论知识往往是不敷的，只有把所学的理论与实际步履相结合，才会提高自己的综合实际能力和独立思考能力.在设计的进程中我们都会遇到良多的问题，但往往是一个小问题都会导致实验的失败，这就要我们花大量的时间去思索和更正，这是一个很艰苦的进程，但同时也是你收获最大的进程.实验往往是一个苦中有乐的进程，我希望在以后的实验学习中自己能独立思考，同时也要认真去完成，这样既能学到知识，也能让自己的实践操纵得到锻炼.我要感激我的同学，他们帮我学到了良多，同时也支出了良多，也感激老师的细心指导，让我们顺利的完成了课程设计.参考文献1,、ADS2008射频电路设计与仿真实例徐兴福 2010 电子产业出版社.。
基于ADS的微带滤波器设计
基于ADS的微带滤波器设计分类号编号烟台⼤学毕业论⽂（设计）基于ADS的微带滤波器设计申请学位：⼯科学⼠学位院系：光电信息科学与技术学院专业：电⼦信息⼯程姓名：曹瑞明学号：200813503302指导⽼师：朱荷艳2012年5⽉20⽇烟台⼤学【摘要】滤波器是最基本的信号处理器。
滤波器的主要特性包括低通、⾼通、带通、带阻衰减。
⽽微带滤波器则是⼀类被⼤量设计使⽤的微波滤波器。
别的型号的滤波器⼀般都可以在低通滤波器的原型上转化过来。
微带电路拥有频带⽐较宽，体积较⼩质量轻等较多的长处。
本篇论⽂重点是论述使⽤被⼤量应⽤的切⽐雪夫带通滤波器去完成既定的滤波器设计要求，利⽤微波设计软件ADS全局优化设计并结合实⽤的解决⽅案对带外抑制和插⼊损耗进⾏优化设计，最终得到⽐较理想的带通滤波器。
重点阐述ADS 设计流程中的参数优化、器件仿真、矩量法分析等相关内容。
关键词微带带通滤波器; 结构仿真; ADSAbstract: This paper introduces a design of low noise amplifier by using the ADS simulator method.The overall first elaborated the low noise amplifier main technical and performance indicators, on the basis of low noise amplifier of indicators to synchronous circuit design, optimization and ADS simulation, finally causes the low noise amplifier design results meet the design initial expectations, and success completion of the low noise amplifier circuit design.Key words：low noise amplifier；receiver；noise figure；matching network.⽬录第⼀章绪论 (1)1.1 微带滤波器简介 (7)1.2 微带滤波器的主要技术指标....................................................... 错误！未定义书签。
基于ADS的平行耦合带通滤波器的设计
基于ADS的平行耦合带通滤波器的设计引言滤波器的基础是谐振电路，它是一个二端口网络，对通带内的频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。
微波带通滤波器带通滤波器在无线通信系统中起着至关重要的作用，尤其是在接收机前端。
滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏，它不仅起到频带和信道选择的作用，而且还能滤除谐波，抑制杂散[1]。
平行微带线微带线">耦合微带线滤波器是一种分布参数滤波器，它是由微带线或耦合微带线耦合微带线组成，其具有重量轻、结构紧凑、价格低、可靠性高、性能稳定等优点，因此在微波集成电路中，它是一种被广为应用的带通滤波器[2~4]。
在以往设计各种滤波器时，往往需要根据大量复杂的经验公式计算及查表来确定滤波器的各级参数，这样的方法不但复杂繁琐，而且所设计滤波器往往性能指标难以达到要求。
本文将先进的微波电路仿真软件ADS2008与传统的设计方法相结合设计一个平行耦合微带线滤波器，并进行建模、仿真、优化设计平行耦合微带线带通滤波器边缘耦合的平行耦合线由两条相互平行且靠近的微带线构成，单个带通滤波器单元。
根据传输线理论及带通滤波器理论，带通滤波元件是由串臂上的谐振器和并臂上的谐振器来完成，但是在微带上实现相间的串联和并联谐振元件尤为困难，为此可采用倒置转换器将串并联电路转化为谐振元件全部串联或全部并联在线上[2]。
因此，单个耦合微带滤波器单元能够等效成的一个导纳倒置转换器和接在两边传输线段的组合[5~8]。
这种单独耦合线节单元虽然具有典型的带通滤波器的特性，但是单个带通滤波单元难以具有良好的滤波器响应及陡峭的通带—阻带过度。
因此，通常情况下，采取级联多个这些基本耦合单元来构成实用的滤波器。
为一级联耦合微带线节单元构成的带通滤波器的典型结构，其每一个耦合线节左右对称，长度约为四分之一波长(对中心频率而言)。
带通滤波器有N + 1个图1所示的耦合线带通滤波器单元构成，而每一段耦合线又可等效为的电路结构，因此导纳倒置转换器之间为特性阻抗为Z0、电角度为2θ的传输线段。