平行耦合微带线带通滤波器调试经验

1.通过分析平行耦合微带线带通滤波器的电路结构, 提出了一种消除

滤波器带宽偏离指定设计带宽和在截止频率附近缓和通带内电压驻波比波动过大的方法.

疑问：1.什么是电压驻波比？为什么会导致电压驻波比波动过大？有什么危害？解决的办法？

2.带通滤波器的基本单元：是由2 条相距很近的微带线构成的平衡耦合节, 在这2 条微带线之间会产生电磁耦合现象, 微带线的奇模、偶模通过公共接地板产生的耦合效应产生了奇模特性阻抗( Zoo) 和偶模特性阻抗( Zoe) . 当微带线长度为滤波器中心频率对应波长的1 / 4 时, 微带线就具备了带通滤波器特性, 即可构成一个平衡耦合节. 由于采用

单个带通滤波器单元不能获得良好的滤波器响应和陡峭的通带到阻带

的过渡,因此常将n + 1 个平衡耦合节级连以构成平行耦合微带线带通滤波器。平衡耦合节的两端有短路、开路2种结构

疑问：为什么微带线长度为滤波器中心频率对应波长的四分之一，微带线就具备了带通滤波器的特性？

3.带通滤波器的设计步骤：

1、制定滤波器的技术要求

2、根据技术要求, 选定设计方法和选择合适的标准低通滤波器参

gk(k = 0, 1, ⋯, n, n + 1)

3、确定归一化带宽、上边频和下边频, 按公式计算奇模、偶模的特征

阻抗值, 从而确定微带线的间隔、宽度、长度

4、应用EDA 工具对初步设计进行仿真、优化, 然后进行误差分析或

谐范围分析以进一步提高设计质量

5、制作样品.

疑问：史密斯圆怎么看？如何计算滤波器的技术参数：截止频率，带内衰减，带外衰减，微带线尺寸如何选择和计算。什么是带内波纹，如何计算，对滤波器有和影响？

采用ADS软件优化过后，采用手工调节曲线时发现改变某些参数时曲线将规律的变化。具体经验如下：

1.当增大s1的值时，S11曲线上移，减小时，S11曲线下移，若曲

线中通带内波纹过大，也可以通过调节S1来使得曲线变得光滑，减小带内纹波，当s1减小时还可以使得S11和S21曲线之间的

距离增大。

2.当增大s2的值时，S21曲线基本不变，S11曲线上移，减小时，

S11曲线下移，可以通过调节s2来控制通带内的纹波，最主要的的是s2可以十分有效的调节通频带的带宽，和S21曲线的带外衰减（滚降系数）。

3.增大s3时，S11曲线整体有下移趋势，通带内的S11曲线中间向

上移，两边向下移动，可以通过调节s3来控制通带内的纹波，使曲线变光滑。调节s3还可以改变S11和S21曲线之间的间距，而曲线的其他情况基本不变。

4.调节l1，S11曲线变化十分明显。增大或减小l1，可以使得通带

内的S11曲线左边上升右边减小，或者左边减小右边增大。

5.调节l2可以使得曲线整体平移，说明可以通过调节l2来调节带

通滤波器的中心频率。具体情况是当l2增大时，曲线左平移，反之，右平移。

6.调节l3和调节l1的情况差不多，增大或减小l3时，可以使得

通带内的S11曲线左边上升右边减小，或者左边减小右边增大。

具体情况是l3增大，左上右下，反之，左下右上。

7.当w1增大时，S11曲线中间向上，两边向下，中间变化快些，整

体有向上移的趋势,并且S11与S21曲线越来越靠近，当达到一定程度时，通带内产生纹波。

8.w2主要控制曲线左右平移，当w2增大时曲线左移，w2减小时，

曲线右移。说明可以通过调节w2来调节带通滤波器的中心频率。

9.w3增大或减小时，S11曲线上移或下移，有时会产生突起。