射频分布参数滤波器的仿真实验 4 分布参数滤波器的仿真 实验目的: 通过仿真理解和掌握微带滤波器的实现方法。 实验原理: 1.理查德(Richards)变换 通过理查德(Richards)变换,可以将集总元器件的电感和电容用一段终端短路或终端开路的传输线等效。终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性,利用传输线的这一特性,可以实现集总元器件到分布参数元器件的变换。 2.科洛达(Kuroda)规则 科洛达(Kuroda)规则是利用附加的传输线段,得到在实际上更容易实现的滤波器。例如,利用科洛达规则即可以将串联短截线变换为并联短截线,又可以将短截线在物理上分开。在科洛达规则中附加的传输线段称为单位元器件,单位元器件是一段传输线,当 f = f0 时这段传输线长为?8 。 3.设计步骤: 1.根据设计要求选择归一化滤波器参数 2.用 λ/8 传输线替换电感和电容 3.根据 Kuroda 规则将串联短线变换为并联短线 4.反归一化并选择等效微带线 实验内容: 1.设计一个微带短截线低通滤波器,该滤波器的截止频率为 4GHz,通带内波纹为 3dB,滤波器采纳 3 阶,系统阻抗为 50Ω。 实验步骤: 微带短截线低通滤波器设计举例 下面设计一个微带短截线低通滤波器,该滤波器的截止频率为 4GHz,通带内波纹为 3dB,滤波器采纳 3 阶,系统阻抗为 50Ω。设计微带短截线低通滤波器的步骤如下。 (1)滤波器为 3 阶、带内波纹为 3dB 的切比雪夫低通滤波器原型的元器件值为 集总参数低通原型电路如图 11.29 所示。 (2)利用理查德变换,将集总元器件变换成短截线,如图 11.30(a)所示,图中短截线的特性阻抗为归一化值。 (3)增添单位元器件,然后利用科洛达规则将串联短截线变换为并联短截线,如图 11.30(b)所示,图中短截线的特性阻抗为归一化值。 (4)与图 11.29 对应的微带短截线滤波电路如图 11.30(c)所示,图11.30(c) 中归一化特性阻抗已经变换到实际特性阻抗。 图 11.29 集总参数低通原型电路 图 11.30(a) 集总元器件变换成短截线的低通电路 图 11.30(c) 微带短截线低通滤波电路 ADS 仿真步骤: 1.创建原理图 2.利用 ADS 的工具 tools 完成对微带线的计算 下面利用 ADS 软件提供的计算工具 tools,完成对微带短截线尺寸的计算。 (1)设置微带线参数。在原理图的元器件面板列表上,选择微带线【TLines-Microstrip】,元器件面板上出现与微带线对应的元器件图标...