微带低通滤波器讲解.ppt

现代微波电路和器件设计7、微带低通滤波器 苏 涛 西安电子科技大学，电子工程学院 2008年春 半集总元件微波滤波器 高低阻抗线LC阶梯型微带低通滤波器 开路短截线LC阶梯型微带低通滤波器 —— Microwave Office CAD 具有有限频率衰减极点的微带低通滤波器 边界设定为PEC，离微带线太近了。 宽度由4改为8. 微带线移至中间 选中全部 拖动 按Tab键，输入距离 再次计算，仍有警告！注意。但结果可以接受。 电路 板级仿真 2、开路短截线LC阶梯型微带低通滤波器 低阻抗短截线 —— 并联电容 并联开路短截线 —— 并联电容 延用前面的例子，设定相同；重点介绍不同的地方 代替电感和电容的短截线长度分别为：11.07和8.41mm 为了补偿与高阻抗线的两个连接处的非理想电纳，并联开路短截线的长度应该修正为：6.28mm 再考虑补偿开路端的非理想效果：根据相关计算，减去0.5mm，最终并联开路短截线长度为5.78mm 开路短截线低通MWO原理仿真 再次适用MWO仿真计算： 注意：点击微带板视图，观察并调整元件位置 原理电路和微带板仿真结果 高低阻抗微带低通和开路短截线微带低通仅仅是并联电容短截线近似不同；具有相同的低通原型，相近的响应波形等； 短截线近似仅仅适用于一定的频带，低通滤波器中截至频率附近； 分布参数半集总元件滤波器的周期性 两个低通具有不同的带外特性，开路短截线低通滤波器带外抑制很宽，并具有极点 极点频率下，并联开路短截线大约四分之一波长，即短路接入 * * 通常，微带低通滤波器设计包括两个步骤：一是由具体指标得到滤波器低通原型；二是对滤波器集总元件采用微带形式近似实现。 半集总元件的微带低通滤波器。 根据集总元件微带实现的形式不同，分为几种常用类型： 高低阻抗线LC阶梯型微带低通滤波器 开路短截线LC阶梯型微带低通滤波器 具有有限频率衰减极点的微带低通滤波器 本节部分内容摘自Microstrip Filters for RF/Microwave Applications. Jia-Sheng Hong, M. J. Lancaster １、高低阻抗线LC阶梯型微带低通滤波器 高低阻抗线LC阶梯型微带低通滤波器及其等效电路 与前面介绍的半集总元件微波滤波器原理相同。 尺寸小（准TEM模，相对介电常数大于1） 高阻抗线近似串联电感；低阻抗线近似并联电容；值由短截线特性阻抗和长度决定； Z0CZ0Z0L，其中Z0C和Z0L分别是高低阻抗线特性阻抗；Z0是源/负载特性阻抗，一般为50欧姆； Z0C越小，短截线越宽，近似效果越好；但要线宽不能使横断谐振频率落在工作频带内； Z0L越大，短截线越窄，近似效果越好；但要注意线不能太细，导致加工困难和影响线的载流能力。 设计实例： 截至频率：1GHz 带内波纹：0.1dB（即回波损耗小于-16.42dB） 源/负载阻抗：50欧姆 1、低通原型设计 3阶Chebyshev归一化原型 g0=g4=1 g1=g3=1.0316 g2=1.147 反归一 2、微带实现 选定介质基板：相对介电常数10.8，厚度1.27； 选定高低阻抗：93欧姆，24欧姆 在介质频率1GHz下计算微带宽度 计算微带短截线的长度，不考虑低阻抗线的串联电感和高阻抗线的并联电容 得到高阻抗线长11.04mm，低阻抗线长9.75mm 如果考虑低阻抗线的串联电感和高阻抗线的并联电容，公式为 解得高阻抗线长9.81mm，低阻抗线长7.11mm 注意：仍然没有计及高低阻抗不连续性影响！ Microwave Office Welcome to Microwave Office, a powerful design and analysis tool for automating the high frequency design process. Unique to Microwave Office is its fully integrated solution, which allows you to take designs from concept to production without ever leaving the Microwave Office design environment. ? You use Microwave Offices intuitive graphical interface to design circuits composed of schematics and electromagnetic (EM) structures from an extensive electri