AnsoftDesigner中滤波器的设计.ppt

Ansoft Designer 微带低通滤波器设计 武汉凡谷电子技术有限公司 说 明 Asoft designer中的滤波器设计功能可以实现低通、高通、带通、带阻滤波器的设计，实现方式可以有： 微带线、同轴线、理想集总参数电路、理想分布参数电路、含有单位元件的电路等形式。逼近函数可以选用车比雪夫函数、贝赛尔函数、椭圆函数等。 这里将要介绍的是用车比雪夫多项式逼近的微带低通滤波器的设计，其它滤波器的设计方法可依此得出。 创 建 项 目 打开滤波器设计工具 滤波器设计属性（1） 滤波器设计属性（2） 滤波器规格设置 结构属性设置 设 置 完 成 把原理图转换成结构图 *错误设置示例 调 整 电 路（1） 调 整 电 路（2） 调 整 电 路（3） 调 整 电 路（4） 调 整 电 路（5） 运算，创建报告（1） 创建报告（2） 查 看 报 告（1） 查 看 报 告（2） 查看设计参数 优 化 设 置（1） 优 化 设 置（2） 开 始 优 化 查看优化结果 参 数 调 节（1） 参 数 调 节（2） 调 试 结 果 查 看 数 据 同轴低通滤波器的设计 滤波器指标： f0＝2GHZ IL=0.1dB f1＝3GHZ时抑制达到-50dB 同轴线外径8.8mm，使用圆形外导体 高阻线内径0.5mm 低阻线内径7.8mm 绝缘套筒厚度0.5mm，介电常数2.1 注意事项 用Designer设计高低阻抗线低通滤波器时，最终的设计结果总是以第一段为串联电感（高阻线）的形式实现，而实际中我们要求的往往是第一段为并联电容（低阻线）的形式，因此在设计转换成电路原理图之前，我们要对设计进行一些改变，把串联电感等效成并联电容，并联电容等效成串联电感。 转换时，高、低阻抗线的特性阻抗值都会改变，结果不满足我们对高、低阻线的特性阻抗要求。为了得到需要的特性阻抗，我们要根据变换以后的特性阻抗值反推初始阻抗值。具体的操作将在下面进行。 低通示例 同轴高低阻抗线示例 建立新设计 APPCAD计算特性阻抗 滤波器规格设置 滤波器属性 高、低阻抗转换 比较转换后的阻抗 按照新阻抗设计低通 完成设计 电路实现 查看波形 调节结果 设 计 结 束 武汉凡谷电子技术有限公司 如图选择滤波器类型 可见高低阻抗线的特性阻抗分别为172Ω、5Ω。 注意选中“Optimize passband corne” 如图设置滤波器规格，其中fp1设为2GHZ。在对话框的右半部分可以看出大致波形，可见用13节低通可以满足要求。 介电常数为一，同轴线内径为8.8mm 点击工具栏中的“dual circuit”， 转换高低阻抗 双击转换后的元件，可以看到转换后的每个元件数值，经过比较可得：172Ω－14.534884Ω 5Ω－500Ω 重新设置高低阻抗分别为 500Ω 14.534884Ω 转换电路结构：可以看到转换后得的电路特性阻抗满足我们的要求，第一段为5 Ω低阻线第二段为172 Ω高阻线。 把原理图转换成电路图，得到以上结构。*注意，同轴线的结构不能转换成物理结构电路图，但前面的设计根据物理结构得出特性阻抗，该阻抗值即对应同轴线实际尺寸，因此不需要考虑具体的结构，只需要得到对应的高低阻抗线长度就可以了。 * * 在filesave as中把该项目另存为ms_lp 点击该图标，新建一个项目 点击该图标，或者从 Projectinsert filter design… 进入滤波器设计窗口 设计完成后将直接在项目下建立一个顶端文件，该文件不属于任何的父文件，为独立设计。 Passband中可选择滤波器通带类型。 Topology中可选则滤波器的布局方式，对于低通滤波器其布局方式有： 理想集总、理想分布、含有单位元件的集总、含有单位元件的分布、分支线传输线结构、 高低阻抗线以及宽带低通结构。我们选用高低阻抗线设计（葡萄串或者糖葫芦式） Approximation中包含了可选用逼近函数，通常我们选用车比雪夫多项式（Chebysheve）。 在Prorotype中提供了两种设计方式： 固定传输线的特性阻抗，设计传输线长度；固定传输线电长度，设计其特性阻抗。在实际 设计中常常是固定了传输线的特性阻抗进行设计。 Technology中可以选择滤波器的实现方式，对于我们的设计，有下列方式可供选择： 理想传输线、带状线、微带线、悬置微带线、矩形棒、中心导带为圆棒的带状线和同轴线。 点击Next 点