近代微波技术课程报告 姓 名 王翩 学 号 M ********* 院 系 电子信息工程 专 业 电磁场与微波技术 类 别 硕士 指导老师 马洪 考试日期 2011 年 7 月 8 日微带线低通滤波器设计 设计参数要求 设计特征阻抗为50 的低通滤波器，其截止频率为f1=2.5GHz(3dB 衰减)，在f2=5GHz处要求衰减大于30dB，要求有详细设计步骤，并且用分布参数元件实现。 滤波器选型 选择巴特沃兹型滤波器，其衰减特性表示为 221( )10lg[1(/)]nA fff 其中 n 为滤波器阶数，这里取1 。 2()30A f代入上式解的n 4.98，取 n=5，即选取 5 阶巴特沃兹滤波器。5 阶归一化巴特沃兹低通滤波器（截止频率1/ (2 ) Hz，特征阻抗1 ）有如下两种实现方式。第一种是第一个元件是串联电感，第二种是第一个元件是并联电容，以下简称电感型和电容型。 图 1 第一个元件是串联电感的5 阶归一化巴特沃兹 LPF 图 2 第一个元件是并联电容的5 阶归一化巴特沃兹 LPF 使用集总参数实现巴特沃兹型 LPF 设待求滤波器截止频率(1f )与基准滤波器截止频率(0f )的比值为M，则有 10102.51.57 101/ (2 )fGHzMfHz 设计截止频率为1f 的滤波器，要经过频率变换，将基准滤波器中各元件值除以M。 滤波器特征阻抗变换是通过先求出带设计滤波器阻抗与基准滤波器特征阻抗的比值K，再用K去乘基准滤波器中的所有电感元件值和用这个K去除基准滤波器中所有电容元件值来实现的。公式如下： 50501K 待设计滤波器的特征阻抗基准滤波器的特征阻抗 通过上述两步变换可以得到实际的元件值计算公式： K/MNEWOLDLL C/ ()NEWOLDCKM 下面以以上公式推导出待求滤波器各元件取值。 表一：电感型滤波器各元件值 H1 C1 H2 C2 H3 基准滤波器 0.61803H 1.61803F 2H 1.61803F 0.61803H 待求滤波器 1.96723nH 2.06013pF 6.36618nH 2.06013pF 1.96723nH 表二：电容型滤波器各元件值 C1 H1 C2 H2 C3 基准滤波器 0.61803F 1.61803H 2F 1.61803H 0.61803F 待求滤波器 0.78690 pF 5.15035nH 2.54648 pF 5.15035nH 0.78690 pF 图 3 电感型 5 阶巴特沃兹 LPF m1m2123456789010-60-50-40-30-20-100-7010freq, GHzdB(S(2,1))m1m2freq=dB(S(2,1))=-3.0102.500GHzfreq=dB(S(2,1))=-30.1075.000GHz 图4(a) 电感型衰减特性曲线 012345678910-70-60-50-40-30-20-100X: 2.5Y: -3...
