基于ADS2008软件来完成低通微带阶梯阻抗滤波器的设计.doc

目录
1 引言 3
2课题研究意义 3
3 微波滤波器介绍 3
微波滤波器概述 3
4
4
4 低通微带阶梯阻抗滤波器设计 5
短传输线段的近似等效电路 5
6
6
5 课程设计体会 19
参考文献： 20
摘要
本次课程设计是基于ADS2008软件来完成低通微带阶梯阻抗滤波器的设计，Agilent ADS(Advanced Design System)是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的基于矩量法仿真的大型综合设计，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，其强大的仿真设计大大提高了复杂电路的设计效率，使之成为设计人员的有效工具。低通微带阶梯滤波器基于ADS2008的设计平台，来完成其设计指标，设计出一款实用的低通滤波器。
关键词：ADS2008；低通微带阶梯阻抗滤波器；
1 引言
阶梯阻抗低通滤波器也称为高低阻抗低通滤波器，它是一种结构简洁的电路，其由很高和很低特性阻抗的传输线段交替排列而成，结构紧凑，便于设计和实现。将给出符合技术指标的微带线阶梯阻抗低通滤波器原理图，并由原理图给出阶梯阻抗低通滤波器版图。
2课题研究意义
微波滤波器是一个二端口网络，它通过在滤波器通带频率内提供信号传输并在阻带内提供衰减的特性，用以控制微波系统中某处的频率响应。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。微波滤波器实际上已经应用与各类型的微波通信、雷达测试或测量系统中。
微波滤波器的理论和实践始于第二次世界大战前几年。滤波器设计的镜像参量法是20世纪30年代后期开发的。使用镜像参量法设计的滤波器，由较简单的二端口滤波器节的级联构成，以便提供所希望的截止频率和衰减特性，但不能提供在整个工作范围内频率响应的具体性质。所以用镜像参量法设计滤波器虽然程序是相对简单的，但为了达到所希望的结果，常常必须迭代多次。一种更现代的过程成为插入损耗法，该方法采用网络综合技术设计出有完整的特定频率响应的滤波器。
Agilent ADS(Advanced Design System)是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的基于矩量法仿真的大型综合设计，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，其强大的仿真设计大大提高了复杂电路的设计效率，使之成为设计人员的有效工具。
该实验采用插入损耗法，使用ADS软件中传输线分析综合工具计算微带线的宽度和长度，最终实现滤波器的综合和仿真。通过这种具有普遍性的实验方法的学****和实践，可把书本的理论知识与工程实际相结合，加深对理论知识的理解，对培养实践动手能力、观察发现问题和解决问题的能力以及培养学生工程研究能力具有一定的现实意义。
3 微波滤波器介绍
微波滤波器概述
在微波波段的滤波器可以通过多种方式来实现，包括同轴线，波导，介质谐振器，微带线等。在平面电路中最常用的是微带型滤波器，微带线滤波器具有小尺寸，用光刻技术易于加工易与其他有源电路元件(如MMIC)集在一起；另外，它能通过采用不同的衬底材料在很大的频率范围内(从几MHz到几十GHz)应用。下面是几种常见结构的滤波器：平行耦合微带线滤波器、交指型滤波器、发夹型滤波器。其中半波长平行耦合微带线带通滤波器是微波集成电路中广为应用的带通滤波器形式，其结构紧凑，第二寄生通带的中心频率位于主通中心频率的3倍处，适应频率范围大、，适用于宽带滤波器时相对带宽达20％。其缺点为插损较大，同时，谐振器在一个方向依次摆开，造成滤器在一个方向上占用了较大空间。

滤波器的指标形象地描述了滤波器的频率响应特性。下面对这些技术指标做一简单介绍。
(1) 工作频率：滤波器的通带频率范围,有两种定义方式：
① 3 dB带宽：由通带最小插入损耗点（通带传输特性的最高点）向下移3 dB时所测的通带宽度。这是经典的定义,没有考虑插入损耗,易引起误解,工程中较少使用。
② 插损带宽：满足插入损耗时所测的带宽。这个定义比较严谨,在工程中常用。
(2) 插入损耗：由于滤波器的介入,在系统内引入的损耗。滤波器通带内的最大损耗包括构成滤波器的所有元件的电阻性损耗。插入损耗限定了工作频率,也限定了使用场合的两端阻抗。
(3) 带内纹波：插入损耗的波动范围。带内纹波越小越好,否则,会增加通过滤波器的不同频率信号的功率起伏。
(4) 带外抑制：规定滤波器在什么频率上会阻断信号,是滤波器特性的矩形度的一种描