带通滤波器的ADS仿真设计

6．观察最终的优化结果，直到达到设计要求。

设计过程

设计要求

中心频率为5GHz，带宽为8％，通带内的纹波为3 d B，要求在5．3GHz处具有不小于30dB的衰减。

微带电路板参数如下：厚度1．27mm，介质相对介电常数为Er=9．8，相对磁导率为Mur=1，金属电导率Cond=(S／m)，金属层厚度T=0．03mm，损耗正切角TanD=0，表面粗糙度Rough=0mm。

计算参数

1、5.3GHz的归一化频率为Ω=1．476。根据要求选择滤波器原型为3dB等纹波切比雪夫低通滤波电路，在Ω=1．476处，具有大于30dB的衰减，查表可知至少需要选择5阶滤波电路，本文即选择5阶滤波电路。对应的归一化参数为：g0=1．0，g1=g5=3．4817，g2=g4=0．7618,g3=4．538,g6=1．0

2．通过计算可得奇模和偶模阻抗，如表1所示(单位Ω)。

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3．根据微带电路板参数，使用ADS中的微带线计算器计算得到两端50Ω的微带线参数W=1．224760mm，任意选取L为2．5mm。

4．按照图1连接好电路，将电路图中微带电路板及各耦合微带线的参数设置好，仿真的频率扫描范围设置为4GHz～6GHz，扫描步长为10MHz，结果如图2所示。

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从图2中看出，中心频率点为4．7GHz，带宽4．4GHz～4．9GHz，为10．6％。这显然不符合设计要求，主要是中心频率点偏移太大(中心频率点为5GHz，带宽为8％)，并且通带内的反射系数较大(5dB)。这些参数与设计目标差距很大，因此需要对其进行优化。

5、采用Optim进行优化，可得到优化后各耦合微带线的参数。

频率扫描范围设置为4．6GHz～5．4GHz，扫描步长为10MHz,结果如图3所示(选用Maker读出图中各点的参数)。

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6．由图3可以看出，经过优化后的滤波器中心频率为5．0GHz，带宽为4．8GHz～5．2GHz，为8％，通带内的反射系数小于20dB，5．3GHz处的衰减达到31．8dB，完全达到了设计要求。

结语

本文从边缘耦合的平行耦合线滤波器的基本原理出发，完整地阐述了一种采用ADS2005a仿真设计微带带通滤波器的方法，并通过仿真设计了一个微带带通滤波器，从仿真结果来看，这种方法是可行的。