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 6.1527
MH s =ω，阻带最小衰减B L As d 23=。

相对带宽163.06
.1227200
f 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 r
L ε
020.2]/)110([
'
1101
=-≥--s
L ch ch
n A S
ωε
，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 2765.0221023012100
34
001======g g W
Y J Y J g g W
Y 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 e
J 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。

外接传输线阻抗Ohm Z 500 ，用ADS 计算得w=0.247143mm ，同理，将上表奇偶
按上表数据设计原理图如下：
仿真结果如下：
仿真结果与所要求技术指标有所差距，一是带宽不够，二是带内波动较大，不符合设计要求。

采用优化来改变平行耦合微带线的取值，以期达到设计目标。

在优化过程中，发现选取1,4号微带线的导体带间隔s1和2,3号微带线导体带间隔s2设为变量进行优化时，能够获得预期设计要求。

当导体带间隔同时变化时，带宽和带内衰减均有所变化，带宽变宽时，带内衰减也随之增大：带宽变窄时，带内衰减随之减小。

带内衰减与s1变化影响较大，带宽与s2变化影响较大。

合理选取s1与s2的取值，取s1=0.04mm，s2=0.1105875mm，我们得到了优化后的仿真结果。

由优化后仿真结果可以看出，设计结果基本满足设计指标要求。