ADS平行耦合微带线带通滤波器仿真REV1.0

ADS平行耦合微带线带通滤波器的设计

1.设计指标

通带3.0~3.1GHz

带内衰减小于2dB，起伏小于1dB

截止频率2.8GHz和3.3GHz，衰减大于40dB

端口反射系数小于-20dB

2.设计原理图

新建工程couplefilter_weidai，菜单File->New Project(命名Project)->New Schematic window新建一个名为“couplefilter_weidai”原理图并保存，如下图所示。（注意：工程保存的目录不能含有中文）

在“Tline-Microstrip”元器件面板列表中，选择控件并编辑其属性

选择微带传输线控件选择耦合线控件

路图。

这样完成了滤波器原理图基本结构，为了达到设计性能，还必须对滤波器中微带电路的电气参数和尺寸进行设置。

3.电路参数设置

3.1 设置微带线参数MSUB

3.2 滤波器两边的引出线是特性阻抗为50Ω的微带线，其物理尺寸可由ADS自

带小软件LINECALC计算得到。执行菜单命令【Tools】/【LineCalc】/【Start Linecalc】

Substrate Parameters按照MSUB参数设置；

中心频率Freq设置为：3.05GHz；

Electrical设置Z0=50Ohm，E_Eff=90deg；

Physical单位设置为：mm；

点击Synthesize，综合出微带线宽度W=1.52mm L=13.63mm。

3.3 为了便于修改和优化，将微带线的长度和宽度用变量代替，考虑到平行耦合线滤波器的对称性，所以5个耦合线节中，第1节与第5节、第2节与第4节

尺寸完全相同，按照下图参数进行设置（注意单位要选择mm）。

件。把变量控件放置到原理图中。双击变量控件，弹出变量设置对话框，

在“Name”文本框中输入变量名称，“Variable Value”文本框中输入变量的初值，单击【Add】按钮添加变量，然后单击【Tune/Opt/Sat/DOE Setup…】按钮打开参数优化对话框设置变量的取值范围，选择“Optimation”标签页。其中，“Enabled/Disabled”表示该变量是否能被优化，“Minimum Value”表示可优化的最小值，“Maximum Value”表式可优化的最大值。微带线的变量值及优化范围完整设置如图所示：

4.仿真参数设置和原理图仿真

在原理图设计窗口中选择S参数仿真元器件面板“Simulation-S Param”,并选择终端50Ω的负载Term放置在滤波器的两个端口上，并接好地。

在S参数仿真元器件面板“Simulation-S Param”选择放入到原理图中。 双击，参数设置如下图所示。

设置好的滤波器电路图如下图所示。

5.电路参数优化

在原理图设计窗口中选择优化面板列表“Optim/Stat/Yield/DOE”,在列表中选择优

化控件和优化目标控件添加到原理图中，设置好的电路图如下图所示。

反复优化，直到满足要求为止，优化结果如图所示：

Simulate菜单中->update optimization value，即可看到优化后的最终变量取值。

6.版图生成与仿真

6.1 版图生成

Deactivate两个终端负载及接地，

Layout”对话框，不做改动，直接单击【OK】，系统会自动生成印制电路版

图，加入输入输出两个端口后如下图所示：

在版图设计窗口中，执行菜单命令【Momentum】->【Substrate】->【Update From Schematic】,将原理图的基板和微带参数更新到版图中。

在版图设计窗口中，执行菜单命令【Momentum】->【Substrate】->

【Creat/Modify】,可以查看和修改基板和微带的基本参数，如下图所示：

可以进行S参数的仿真了。

6.2 版图仿真

执行菜单命令【Momentum】->【Simulation】->【S-parameters】，打开仿真控制对话框，设置的起止频率与原理图中相同，如下图所示。仿真控制的参数设置完成后，单击【Update】按钮。

单击【Simulate】按钮进行仿真，仿真结果如下图所示。

版图仿真和原理图仿真结果基本一致，指标不一致可能由与相邻耦合线节间的线宽相差过大或其它参数取值不合适，可返回原理图窗口再次进行优化仿真，过程不再赘述。