实验二：微波滤波器的设计与仿真

微波实验报告_微带短截线低通滤波器的设计、仿真与测试

微波实验报告_微带短截线低通滤波器的设计、仿真与测试综合课程设计实验报告课程名称：微波方向综合课程设计实验名称：微带短截线低通滤波器的设计、仿真与测试院（系）：信息科学与工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：2011年12月22日1/13一、实验目的和要求1、目的：通过这次课程设计，进一步理解微波工程的相关内容，熟练运用Microwave Office和Protel等软件，通过这学期学习、练习的积累，选择一个微波器件，依据MWO的仿真结果，使用protel99se将其绘制成电路版图（PCB）。

最后在老师的帮助下制成实物并与仿真结果对比分析，在实践中加强自己对微波工程的体会与理解。

2、要求：从以下题目中选择一个微波器件,依据MWO的仿真结果,使用protel99se将其绘制成电路版图(PCB)。

（器件的工作频率和学号相关）1)3dB微带功率分配器;2)微带短截线滤波器3)3dB微带定向耦合器PCB板采用介电常数为4.5，厚度为1mm的FR4基片；电路尺寸必须按照自己相应的MWO设计结果绘制；电路外轮廓为矩形,尺寸必须为:50mm*40mm或40mm*20mm；每个电路端口必须在电路板的侧面，并使用至少5mm长度的50ohm微带线连接。

二、实验内容和原理1、内容：在介电常数为4.5，厚度为1mm的FR4基片上（T取0.036mm，Loss tangent取0.02），设计一个3阶、最大平坦型微带短截线低通滤波器，其截止频率为f（2.2GHz），阻抗是50欧姆。

2、原理：2/13（1）Richards变换：集总元件构成的滤波器通常工作频率较低，在微波频段，我们常常采用微带结构实现较好的滤波性能。

在设计得到滤波器原型之后，为了实现电路设计从集总参数到分布参数的变换，Richards提出了一种变换方法，这种变换可以将集总元件变换成传输线段。

如图1所示，电感L可等效为长为λ/8，特性阻抗为L的短路线；电容C可等效为长为λ/8，特性阻抗为1/C的开路线。

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。

毕业设计(论文)-微波双频带通滤波器的仿真设计[管理资料]

毕业设计题目微波双频带通滤波器的仿真设计学生姓名学号所在学院物理与电信工程学院专业班级电子1201班指导教师完成地点物电学院实验室2016 年 06 月 5 日微波双频带通滤波器的仿真设计作者：（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业 12级1班陕西汉中 723000）指导教师：[摘要] 为了满足无线通信向着多频段、多模式方向发展的需要，并简化多频段通信系统的结构，减小其体积和重量，降低生产成本，对多通带微波滤波器的研究及设计有重要的意义。

基于此提出了一种双频带通滤波器的设计。

该设计首先运用分立元件通过两次频率变换由一个低通原型滤波器变换成为双频带通滤波器，以此来验证双频带通滤波器的可行性。

然后通过电路转换，引入导纳倒置变换器，将电路简化成为只有导纳倒置变换器和串联LC谐振器的双频带通滤波器。

最后通过引入λ/4微带开路线将双频带通滤波器转换成为微波双频带通滤波器，并利用ADS (Advanced Design system) 软件对滤波器进行仿真，仿真结果表明达到设计指标要求。

[关键词]：双频滤波器；频率转换；导纳倒置变换；微带线The simulation of microwave dual-band bandpassfilter designAuthor: Gao Yuyang(Grade 12,Class 1，Major of Electronic and Information Engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering，Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor: Jia JiankeAbstract：I n order to meet the wireless communication to the needs of the development of multiband, multimode direction, and simplify the structure of multiband communication system, reduce the volume and weight, reduce production cost, to research and design of microwave bandpass filter has an important on this proposed a dual-band bandpass filter , the design applies discrete component by twice frequency conversion by a low-pass prototype filter transformation become the dual-band bandpass filter, in order to verify the feasibility of the dual-band bandpass filter. And then through the circuit transformation, the introduction of admittance inversion converter, to simplify the circuit become only admittance inversion converter and series LC resonator dual-band bandpass filter. Finally, by introducing the λ / 4 microstrip line into dual-band bandpass filter microwave dual-band bandpass filter, and by using ADS (Advanced Design system) software, the simulation was carried out on the filter, the simulation results show that meet the requirements of design index.Keywords：Dual-band filter Frequency conversion Admittance inverted transform Microstrip line目录1引言 (1)2 微波滤波器基本原理 (3)滤波器简介 (3)滤波器的基本类型 (3)巴特沃士滤波器 (3)切比雪夫滤波器 (4)椭圆函数滤波器 (5)频率变换 (5)低通滤波器与低通原型的变换 (6)高通滤波器与低通原型的变换 (7)带通滤波器与低通原型的变换 (7)带阻滤波器与低通原型的转换 (8) (9) (9)倒置变换器的实现 (12)3 设计方案 (12) (12)电路变换 (14)4设计实例 (19)集总参数元件设计 (19) (22) (22) (22)微带线参数计算 (22) (23) (26) (27)仿真优化 (29)版图生成 (31)5 总结与展望 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录A 外文文献 (36)附录B 外文文献翻译 (42)1引言科技的快速发展将人类带到了一个信息化的时代，通信领域的信息传递经历了从电话线、光纤等导线作为通信传输信息的有线传输到依靠电磁波在空间内传播信息的无线传输，从固定电话到手机电脑，从低频段到高频段的巨大变化。

微波与射频-LC滤波器

LC滤波器仿真实验
(一)实验目的
了解LC低通滤波器的设计方法及原理
(二)实验步骤
1.建工程，创原理图，绘制LC原理图，并设置好相关的电路参数以及工作频
率，进行仿真，画出S21图。

2.通过修改C1和C2的值，得到理想的S21图，再把调谐好的值更新到原理图。

3.设置相关参数，得到刷新后的巴特沃兹响应曲线，查看滤波器的参数，并在
原理图窗口显示出来。

4.得到滤波器子电路，进行滤波器仿真。

5.进行Kuroda转换，得到新的滤波器子电路。

6.再次对原理图进行优化仿真，得到新的S21图，在数据显示窗口添加S21参
数观察。

(三)实验结果
1、调整后的原理图
2、仿真所的S21图
从图中可以看出滤波器在8GHz处的插入损耗S21为18.596dB,大于15dB，满足设计要求。

滤波器设计
1、滤波器仿真
2、在原理图中仿真插入损耗S21、回波损耗S11
观察得之滤波器在4.000GHz处插入损耗为1.369dB，在8GHz处插入损耗为68.878dB，大于15dB，回波损耗为5.680dB，基本满足设计要求。

（四）总结与体会
滤波器的设计让自己可以很好地结合其他课中的滤波器设计，相互结合和借鉴，提高实验效果。

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室，我首次接触到了使用ADS（Advanced Design System）进行微波射频滤波器的设计与仿真。

微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一，而滤波器则是其中的关键部件，用于筛选和过滤特定频率的信号。

为了更深入地理解这一技术，并探索滤波器的设计奥妙，我参与了这次富有挑战性的实验。

实验过程中，我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。

通过模拟不同的滤波器结构，如带通、带阻等，我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。

在仿真环节，我不断调整滤波器的参数，如中心频率、带宽等，以观察其对信号频谱的影响。

随着数据的不断变化，我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。

当然，实验过程并非一帆风顺。

在初次设计时，我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。

正是这些小挫折，使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。

每当遇到问题时，我都会回顾相关理论知识，或向导师和同伴请教，从而找到解决问题的方法。

这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。

通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真，我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作，更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。

同时，我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。

展望未来，我希望能够进一步深入研究微波射频技术，探索更多的滤波器设计方法，并应用到实际工程中。

我相信，随着技术的不断进步和自身的不懈努力，我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。

射频微波滤波器的设计仿真与测试

射频微波滤波器的设计仿真与测试一、实验目的1.掌握低通原型滤波器的结构2.掌握最平坦和等波纹型低通滤波器原型频率响应特性3.了解频率变换法设计滤波器的原理及设计步骤4.了解利用微带线设计低通、带通滤波器的原理方法5.掌握用ADS 进行微波滤波器优化仿真的方法与步骤。

二、实验原理2.1．滤波器的技术指标中心频率，通带最大衰减，阻带最小衰减，通带带宽，插入损耗，群时延，带内纹波，回波损耗，驻波比2.2 插入衰减法设计滤波器通常采用工作衰减来描述滤波器的衰减特性：插损法是一种系统的综合方法，可高度地控制整个通带和阻带内的幅度和相位特性，可以计算出满足应用需求的最好响应。

如要求插损小，可用二项式响应；而切比雪夫响应能满足锐截止的需要；若可牺牲衰减率的话，则能用线性相位滤波器设计法获得好的相位响应。

插损法使滤波器性能提高的最为直接的方法便是增加滤波器的阶数，滤波器的阶数等于元件的个数。

2.3 集总元件低通滤波器原型最平坦响应滤波器设计dB P P L Lin A lg 102.4 滤波器的实现--频率变换变换后在对应频率点上衰减量不变，须对应的元件值在两种频率下的具有相同的阻抗2.5 滤波器的设计步骤（1）由衰减特性综合出低通原型（2）再进行频率变换，变换成所设计的滤波器类型（3）计算滤波器电路元件值(集总元件)（4）微波结构实现电路元件，并用微波微波仿真软件进行优化仿真三．练习题对下面结构的微带支节低通滤波器的两种设计进行原理图和版图仿真，并分析其特性。

原理图：仿真结果：版图仿真结果：实验结果分析：结果基本上达到要求。

带宽2.35GHZ-2.55GHZ，袋内衰减在3dB以内，2.3GHZ一下以及在2.75GHZ以上衰减达到大于40dB，端口反射系数较小。

四．滤波器的测量--AV36580A矢量网络分析仪。

微波滤波器的设计与仿真开题报告

微波滤波器的设计与仿真开题报告
摘要：本文讨论了微波滤波器设计与仿真。

提出了微波滤波器的设计技术，并结合微波滤波器的设计技术和微波滤波器的仿真技术，通过仿真微波滤波器的实现，解决了复杂的微波滤波器设计难题。

本文将对微波滤波器的设计与仿真的相关技术进行研究分析，在此基础上实现微波滤波器的仿真，利用仿真结果来检验设计的准确性，并采取改进措施。

关键词：微波滤波器；设计；仿真；实现；仿真结果
1.绪论
近年来，微波滤波器的设计具有重要的实际应用，因此，对微波滤波器的设计与仿真引起了越来越多的研究。

微波滤波器是一种能够过滤、抑制或精确限定信号频率范围的电子器件。

它主要分为通带滤波器、带阻滤波器、带通滤波器、低噪声放大器、Bandstop滤波器等。

滤波器的设计关键在于滤波器的频率以及滤波作用。

基于HFSS与ADS的微波滤波器设计及仿真

基于HFSS与ADS的微波滤波器设计及仿真抽头式交指线微波滤波器具有较多优良特性：结构紧凑、结实，可靠性好;谐振器间的间隔较大，对加工精度要求不高;一般在没有电容加载情况下，谐振杆的长度近似为λ0/4,第二通带的中心在3ω0 上，也有较好的阻带特性;另外，在ω=0 和ω=ω0 的偶数倍上，具有高次衰减极点，因而阻带衰减和截止率都比较大;既可以作为印刷电路形式，又可以用较粗的杆作成自行支撑，而不用介质。

基于上述，交指型滤波器的谐振器既可用矩形杆，也可用圆杆实现。

下面给出利用矩形杆的微波滤波器的设计实例。

经过多位高工的研讨，本微波实训平台设计的滤波器主要是针对前级的天线而来的，即要实现最后的级联。

所以有必要阐述下前级的天线的具体规格：设计的天线是在2.36GHz 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εγ=9.6,H=1.27mm,此时基板上传输线的阻抗50W.根据实训教学的需要及制作成本等因素，确定如下参数：中心频率f0=2.36GHz;带宽为Δ f = 5 0 M H z ~ 7 0 M H z ( 计算按50MHz);带内插损Lp≤3dB;带内驻波ρ≤2;带外抑制在f0±0.05GHz 处Ls≥20dB;体积要求V≤20 乘以30 乘以100(mm3)输入输出方式SMB.参考上述的指标，采用交指线滤波器设计。

滤波器设计过程中，首先利用等效电路法给出滤波器抽头单元和内部结构的初值，利用HFSS 仿真软件对抽头单元进行精确分析，并进行滤波器结构性的建模，然后结合ADS,利用Passive circuit DG-filters 模型中的interdigita 进行曲线仿真。

微波低通滤波器的仿真设计毕业论文

微波低通滤波器的仿真设计[摘要]近年来，随着军事、通迅、科研的发展，市场对微波滤波器在机能方面的需要不断地升迁。

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，于是设计一个高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的影响。

本文设计了一个微带线微波低通滤波器.低通滤波器的原型为切比雪夫低通滤波器，输入输出阻抗为50 ，截止频率为4GHz，3阶，带内波纹为3dB. 首先依据理查德变换和科洛达规则对切比雪夫低通滤波器原型进行转换。

然后在射频软件（ADS）中计算出微带线的尺寸并且进行建模仿真。

最后对仿真结果进行调谐优化,仿真结果达到设计要求.[关键字] 微波低通滤波器微带线 ADS陕西理工学院毕业设计Simulation design of microwave low-pass filterxxxx(Grade 10,Class 04,Major electronics and information engineering，School of Physics and Telecommunication Engineering.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong Shaanxi，723003)Tutor: xxxxxAbstract: In recent years, with the development of military, communications, research, and market need for microwave filters constantly promoted in the function aspect. In microwave circuit system, the performance of filter circuit has great influence on the performance index of the circuit, so to design a high performance filter has a significant impact on the design of microwave circuit system. This paper describes the design of a microstrip line microwave low-pass filter. The low-pass filter prototype is the Chebyshev low-pass filter, input and output impedance is 50 , and cut-off frequency is 4GHz, 3 bands, the band ripple is 3dB. Firstly according to Richard transformation and Kuroda rules on Chebyshev low-pass filter prototype conversion. Then calculate the size of microstrip line and simulation in the RF software (ADS). Finally, the simulation results are tuned to optimization, and the simulation results meets the design requirements.Keywords:Microwave low-pass filter line ADS目录1 绪论 (1)1.1 课题的研究背景及意义 (1)1.2 发展历程及国内外研究现状 (1)1.3 ADS软件简介 (1)2 微波低通滤波器的设计理论 (3)2.1 滤波器的定义及分类 (3)2.2滤波器的主要指数指标 (3)2.3 切比雪夫低通滤波器设计理论 (5)2.3.1 切比雪夫低通滤波器原理 (5)3 微带传输线 (7)3.1 传输线理论 (7)3.2 微带传输线 (7)3.3 微带线的设计方法 (8)4 微带线低通滤波器的设计 (9)4.1 由集总元件低通滤波器变换为分布参数低通滤波器 (9)4.1.1利用理查德变换将集总元件转换为分布参数元件 (9)4.2 利用科洛达规则将串联短截线转换为并联短截线 (10)4.3 微带低通滤波器原理图 (12)5 微带线滤波器原理图和版图的仿真设计及优化 (14)5.1原理图的设计 (14)5.2 电路参数设置 (14)5.3 仿真参数设置和原理图仿真 (16)5.3.1 仿真参数设置 (16)5.3.2 原理图仿真 (16)5.4微带滤波器版图生产与仿真 (17)5.4.1 版图的生产 (17)5.5 对原理图和版图的优化 (20)5.5.1 原理图的优化 (20)5.5.2版图的仿真 (22)6设计总结 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录A 外文文献 (28)附录B 外文翻译 (33)1 绪论1.1 课题的研究背景及意义对于无线通信体系来讲，滤波器是一个关键的射频元器件。

实验二微波滤波器的设计制作与调试

19
耦合线节参数设置窗口
20
设置微带器件参数后的原理图
21
添加变量

单击工具栏上的VAR 图标，把变量控件VAR放置在原理图上，双击该图标弹出变量设置窗口，依次添加各耦合线节的W，L，S参数。在name栏中填变量名称，Variable Value栏中填变量的初值，点击Add添加变量，然后单击 Optimization/Statistics Setup…按钮设置变量的取值范围，其中的Enabled/Disabled表示该变量是否能被优化（见下页图）。耦合线节的长L约为四分之一波长(根据中心频率用微带线计算工具算出)，微带线和缝隙的宽度最窄只能取0.2 mm(最好取0.5 mm以上)。
7
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
8
创建新的工程文件（续）

同时原理图设计窗口打开
9
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。
13
设置微带电路的基本参数

上页图中五个Mcfil表示滤波器的五个耦合线节，两个MLIN表示滤波器两端的引出线双击图上的控件MSUB设置微带线参数

H:基板厚度(0.8 mm) Er:基板相对介电常数(4.3) Mur:磁导率(1) Cond:金属电导率(5.88E+7) Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.03 mm) TanD:损耗角正切(1e-4) Roungh:表面粗糙度(0 mm)

微带滤波器的设计与仿真

实验二微带滤波器的设计与仿真一、实验目的1、学习使用ADS 软件进行微波电路的设计，优化，仿真。

2、掌握微带滤波器的制作及调试方法。

二、实验设备 1、台式电脑 1台配置要符合相关软件要求 2、ADS 软件 1套微波软件三、实验内容1、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。

2、根据软件设计的结果绘制电路版图，并加工成电路板。

四、技术指标1、具有最平坦响应2、截止频率GHz c 5.2=ω3、在GHz 4=ω处的插入损耗必须大于20dB4、阻抗为Ω50，采用6阶巴特沃兹低通原型，最高实际线阻抗为Ω120，最低实际线阻抗为Ω20，采用的基片参数为02.0tan 2.458.1===δε，，r mm d ，铜导体的厚度mm t 035.0=五、实验过程及仿真结果1、新建滤波器工程和设计原理图，设计完原理图再用对原理图进行优化。

2、设置完优化目标的原理图如附录图1所示，滤波器的参数曲线如附录图2所示，优化后的参数如附录图3所示，生成的版图如附录图4所示。

版图仿镇结果见附录版图仿真(1)附录版图仿真(2)附录版图仿真(3)。

六、实验体会这次实验是微带滤波器的设计与仿真，对于射频电路设计课本中学习的东西，这算是第二次用可视化，可操作的形式展现出来。

对于以前不懂的，模糊的，又一次可以通过操作练习全部展现。

不过，由于按照实验指导书上的步骤进行，射频的很多知识点的还是很不清晰，需要仔细的研究后才能知道操作是在进行着哪一步。

其实，要是平时对书本上的知识再了解的多一点，应该也不会如此困难如此模糊。

所以接下来，我要好好地把理论的知识点梳理出来。

希望下一次实验可以做的很顺利！附录图1 设置完优化目标的原理图图2 滤波器的参数曲线图3 优化后的参数曲线图4 生成的版图图5 版图仿真(1)图5 版图仿真(1)图6 版图仿真(2)图7 版图仿真(3)。

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字

写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得
100字
作为一名电子工程师，我经常使用ADS（Advanced Design System）软件进行微波射频滤波器的设计与仿真。

在此，我想分享我的实验心得。

实验目的在于设计并验证一个微波射频滤波器，以满足现代通信系统的需求。

ADS软件具有强大的微波电路设计和仿真功能，为我们提供了便捷的工具。

首先，在ADS中，我们选择合适的滤波器类型（如Butterworth、Chebyshev等），并根据设计指标设置滤波器的频率响应参数。

接下来，利用ADS内置的微带线模型和射频器件库，构建滤波器的电路结构。

在仿真阶段，我们通过调整滤波器的参数，观察其对频率响应、传输特性等性能指标的影响。

根据仿真结果，优化滤波器的设计，直至满足预设指标。

实验过程中，我深刻体会到ADS软件在微波射频滤波器设计中的优势。

通过仿真，我们能快速评估滤波器设计的可行性，并有效提高设计效率。

同时，实验也提醒我要不断学习和掌握ADS的新功能，以便更好地应对实际工程需求。

总之，运用ADS进行微波射频滤波器设计与仿真，不仅提高了我的技术水平，还使我深刻认识到软件在现代通信技术发展中的重要性。

微波滤波器设计与仿真实验报告公版

微波滤波器设计与仿真一、实验原理：二、实验步骤：一、低通滤波器设计与仿真：。

三、实验结果：m1m22.8 2.93.0 3.1 3.2 3.32.7 3.4-60-50-40-30-20-10-700f req, GHzd B (S (1,2))m2freq=dB(S(1,2))=-1.2173.050GHz 2.82.93.03.13.23.32.73.4-60-50-40-30-20-10-700f req, GHzd B (S (2,1))2.82.93.03.13.23.32.73.4-30-25-20-15-10-5-350f req, GHz d B (S (2,2))2.8 2.93.0 3.1 3.2 3.32.73.4-30-25-20-15-10-5-350f req, GHzd B (S (1,1))m1freq=dB(S(1,1))=-20.83.0GHz四、实验思考题：（1）如果仿真中发现微带带通滤波器通带的中心频率偏高50MHz ，则应当增加还是减小耦合线的长度，才能使通带移到正确的频率？答：因为耦合线节的长L 约为四分之一波长。

如果测试中发现滤波器通带的中心频率偏高50MHz ，则说明波长变小，则耦合线节的长L 偏小。

所以应该增加耦合线节的长度，使波长变长，从而使频率降低。

（2）在优化仿真中加大S 参数仿真的频率范围，微带带通滤波器的寄生通带将会出现在什么频率上。

答：微带带通滤波器的寄生通带将会出现在12GHZ 附近。

（3）信号通过滤波器时产生的衰减可能来自哪几个方面？答：1、阻抗不匹配造成的反射，可通过匹配削弱2、导体损耗可选择合适的谐导体材料。

3、介质损耗选择损耗角正切小的介质。

五、实验心得：本次实验是设计集总参数微波滤波器和分布参数滤波器，个人觉得集总参数滤波器的设计过程简单，具体功能容易实现，分布参数所调配的参数相对较难，花了比较就久的时间才得了结果。

微波与射频滤波器的设计技术及实现

微波与射频滤波器的设计技术及实现微波与射频滤波器的设计技术及实现微波与射频滤波器是无线通信和雷达等系统中必不可少的基本组件。

它们主要用于过滤和选择频率，以保证系统能够正确地工作。

本文将介绍微波与射频滤波器的设计技术及实现。

一、微波与射频滤波器的分类微波与射频滤波器按其结构分类，可以分为三种类型：谐振器滤波器、微带滤波器和波导滤波器。

谐振器滤波器是一种基于谐振原理的滤波器，它由电容器和电感器构成。

谐振器滤波器广泛用于VHF、UHF、LSB等无线通信系统中，因其具有简单、可靠、成本低等优点而备受青睐。

微带滤波器是一种新型的滤波器，它具有小巧轻便、制造成本低等优点，并可以轻松地集成到其他无线通信设备中，如手机、无线路由器、蓝牙等。

波导滤波器是一种典型的微波滤波器，主要用于微波波段的通信系统和雷达系统中。

波导滤波器具有频带宽度宽、高品质因数等优点。

二、微波与射频滤波器的设计技术1. 频带选择：首先需要确定滤波器要工作的频段范围。

2. 滤波器的拓扑结构：根据所需要的滤波特性，选择合适的拓扑结构，如低通、高通、带通、带阻或全通。

3. 元件选择：根据拓扑结构以及所需要的频带范围、衰减和带宽等参数，选择合适的元件，如电容、电感、电阻等。

4. 拓扑优化：通过改变设计参数，使滤波器性能达到最佳。

5. 电路仿真与调试：使用电路仿真软件对滤波器进行仿真，并通过电路实验对滤波器进行优化和调试。

三、微波与射频滤波器的实现通常，微波与射频滤波器的实现分为两种方式：一种是集成电路实现，另一种是离散元件实现。

集成电路实现的滤波器具有尺寸小、重量轻、成本低等优点，并且可靠性较高，但在电性能和频率响应方面存在一定的局限性。

离散元件实现的滤波器具有设计灵活、可调性强等优点，但成本较高，制造复杂度也比较高。

总的来说，微波与射频滤波器在无线通信和雷达等系统中发挥着重要的作用，其设计技术和实现方式也在不断地更新和进步。

未来，随着无线通信技术的不断发展，微波与射频滤波器的应用也将会越来越广泛。

微波滤波器的设计制作与调试

新技术的应用
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术优化微波滤波器的设计，提高设计效率和性能。
数字孪生技术
利用数字孪生技术模拟和预测微波滤波器的性能，降低实验成本和时间。
智能传感器技术
将智能传感器技术应用于微波滤波器，实现自适应调节和实时监控。
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微波滤波器的发展趋势
01
02
03
04
微型化
随着微电子技术的发展，微波滤波器的体积不断减小，性能
不断提高。
集成化
将多个微波滤波器集成在一个芯片上，实现多功能和高性能
。
可重构化
通过软件编程实现微波滤波器的可重构，提高系统的灵活性
和适应性。
智能化
采用人工智能技术对微波滤波器进行优化设计和自动调试，提高生产效率和产品质量。
设计实例
设计一个中心频率为10GHz，带宽为1GHz的低通滤波器，要求在通带内插入损耗小于1dB，阻带抑制大于40dB。
利用Ansoft HFSS软件进行电磁仿真和优化，最终得到满足技术指标的微波滤波器电路结构。
03
CATALOGUE
微波滤波器的制作
制作材料
高品质微波介质材料
如陶瓷、玻璃等，具有较低的介质损耗和较高的Q值。
问题2
测试结果与设计值存在较大偏差。解决方案：重新检查元件值和电路设计，确保参数正确。
05
CATALOGUE
微波滤波器设计制作的未来发展
新材料的应用
新型介质材料
采用轻质、高导电、高介电常数的介质材料，降低滤波器的体积和重量，提高性能。
复合材料
利用复合材料的特性，结合不同材料的优点，提高滤波器的综合性能。

实验二：微波滤波器的设计与仿真

图21
（3）滤波器两边是特性阻抗为50Ω的微带线。执行菜单命令【Tools】/【LineCale】/【Start LineCale】->出现微带线计算工具->计算Z0=50Ω微带线宽度W=1.52mm。
（4）双击两边的引出线TL1，TL2，分别将其宽度W，L分别设为1.52mm和2.5mm，其中线长L只是暂时的，制作版图还会修改。
（5）双击每个耦合器设置参数，W,S,L分别设置为相应的变量，单位mm，如图22
图22
所有元件都设置完成，如图23
图23
（8）单击图标，在原理图中放置变量VAR控件，双击图标弹出设置窗口，依次添加各参数，如图24所示。
图24
在“Name”栏中输入变量名称->“Variable Value”栏中输入变数的初值->单击【Add】按钮添加变量。
实验二：微波滤波器的设计与仿真
ONE、实验步骤、仿真结果分析及优化
一：利用传统方法设计集总参数滤波器
电感，电容形成的滤波器成为集总参数滤波器，结合ADS设计切比雪夫低通滤波器。
1、低通滤波器设计与仿真
设计LC切比雪夫型低通滤波器，截止频率为75MHz，衰减为3dB,波纹为1dB，频率大于100MHz，衰减大于20dB，Z0=50Ω。
图36
（5）单击“Port”按钮 ->弹出“Port”设置窗口->单击按钮，关闭该窗口->在滤波器两边要加端口的地方加上两个端口->将版图放大后可以看到两个端口，如图37所示。
图37
图38
(6)执行菜单命令【Momentum】/【Simulation】/【S-parameter】,弹出仿真设置窗口，在该窗口右侧的“Sweep Type”，选择“Adaptive”，起止频率与原理图仿真相同，采样点数限制取10（因为仿真很慢，所以点数不要取太多），单击按钮，将设置输入左侧列表中，单击按钮，开始仿真。仿真过程会出现如图38所示。

实验二、微带滤波设计与仿真

12、加入s参数仿真端口和仿真控制器，设置如图参数执行仿真得到如下结果：仿真曲线达到预期设计结果。
实验报告
• 1、利用ADS提供的设计向导快速设计一个低通滤波器，其指标要求如下： • ⑴具有最平坦的相应，通带内纹波系数小于2， • ⑵通带截止频率fp=2~4GHz，（选择期间频率） • ⑶阻带截止频率fs=6~8GHz处的插入损耗必须大于20dB，（选择期间频率） • ⑷输入输出阻抗为50Ω。 • 2、思考题：其他类型滤波器可以通过此方法进行设计吗？
⑻在滤波器转换助手对话框中，选择，然后单击【Add】按钮添加这对转换，单击【Transform】按钮，进行Kuroda转换，用同样的方法选择进行转换，得如图。
⑼选中”LC,Tline to Microstrip”选项，单击短截线添加所有短截线到微带线的转换，如图。
图标，单击【Add】按钮
Rar
18 (GHz)
Simulation frequency where
Er = dielectric constant (from associated Subst) H = substrate thickness (from associated Subst) W 0, S 0, L 0 for layout W1 0, W2 0
集总参数滤波器转换为微带滤波器
Richands变换是将一段开路或短路传输线等效为分布的电感或电容元器件的理论。即将串联电感等效为一段短路截线，将并联电容等效为一段并联开路截线。但实际的微带线电路设计中串联短路短截线是无法实现的。Kuroda 等效给出了并联开路截线和一段传输线与串联短截线和一段传输线两种电路之间的一种转换方法。 1、Kuroda等效设计滤波器步骤用Kuroda等效设计滤波器大体分以下几步骤： ⑴根据Richards规则将集总参数的串联电感和并联电容变换成短路短截线和开路短截线。 ⑵Kuroda等效通过加入相应的微带传输线把串联短截线变换为并联短截线。 ⑶选择微带线参数（厚度、介电常数及介质损耗等）根据计算的特性阻抗确定各部分微带线段尺寸，然后进行电路仿真。

微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试研究

微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试研究微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试研究引言：微波滤波器在微波通信和雷达等系统中起着关键作用，能够实现对无线信号的滤波和调制等功能，对信号的传输质量和系统性能起着重要影响。

然而，由于其工作频率高、特性复杂等原因，传统的设计和调试方法已经无法满足其日益增长的需求。

因此，综合、仿真和计算机辅助调试成为微波滤波器研究的热点，本文将对这一领域的研究进行综合分析和探讨。

一、微波滤波器综合设计微波滤波器的综合设计是指根据滤波器的需求和性能指标，利用电路设计软件进行整个滤波器的设计和优化，最终得到满足工作要求的电路结构。

在综合设计中，需要考虑滤波器的工作频率、带宽、衰减、插入损耗等因素，以及滤波器的形式、结构和材料等。

综合设计的主要工作包括参数选择、电路结构设计、元器件选取和电路优化，通过对这些方面的综合分析和调试，可以得到满足性能要求的滤波器。

二、微波滤波器的仿真和分析微波滤波器的仿真和分析是指利用电磁场仿真软件对滤波器的性能进行预测和分析，确定其滤波特性和频率响应等。

仿真分析可以通过建立滤波器的分析模型，计算和预测滤波器的频率响应、传输特性、回波损耗等参数，进而确定滤波器的工作状态和性能。

这种方法能够有效地评估滤波器的设计方案，提高滤波器的性能，节约调试时间和成本。

三、微波滤波器的计算机辅助调试微波滤波器的计算机辅助调试是指利用计算机软件对滤波器进行在线监测和调试，实时检测其工作状况和性能，并进行相应的调整和优化。

计算机辅助调试可以通过连接滤波器与计算机，获取滤波器的实时输入输出信号，并对信号进行分析和处理，根据分析结果对滤波器的参数进行调整和优化。

这样做可以大大提高滤波器的调试效率和调试精度，减少人工调试的复杂性和不确定性。

结论：微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试是目前微波滤波器研究的热点领域。

通过综合设计、仿真分析和计算机辅助调试，可以提高滤波器的设计和调试效率，优化滤波器的性能和工作状态，进一步提升微波通信和雷达等系统的传输质量和性能。