鄭冬 王志剛 電子科技大學(xué) 自動(dòng)化工程學(xué)院(四川成都 611731)

　　摘要：文中介紹了設(shè)計(jì)平行耦合帶通濾波器的方法和流程，以相對(duì)帶寬為9%的平行耦合濾波器為例闡述了具體設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)濾波器設(shè)計(jì)工程中原理圖與版圖仿真結(jié)果的差異進(jìn)行分析對(duì)比，給出具體的調(diào)試解決方案。借助于射頻微波EDA工具ADS2008進(jìn)行優(yōu)化仿真，高效地完成了帶通濾波器的設(shè)計(jì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

　　關(guān)鍵詞：帶通濾波器;ADS軟件;平行耦合微帶線

　　引言

　　濾波器的基礎(chǔ)是諧振電路，它是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，對(duì)通帶內(nèi)的頻率信號(hào)呈現(xiàn)匹配傳輸，對(duì)阻帶頻率信號(hào)失配而進(jìn)行發(fā)射衰減，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜過(guò)濾功能。微波帶通濾波器在無(wú)線通信系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，尤其是在接收機(jī)前端。濾波器性能的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)接收機(jī)性能的好壞，它不僅起到頻帶和信道選擇的作用，而且還能濾除諧波，抑制雜散[1]。平行耦合微帶線濾波器是一種分布參數(shù)濾波器，它是由微帶線或耦合微帶線組成，其具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低、可靠性高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此在微波集成電路中，它是一種被廣為應(yīng)用的帶通濾波器[2~4]。

　　在以往設(shè)計(jì)各種濾波器時(shí)，往往需要根據(jù)大量復(fù)雜的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算及查表來(lái)確定濾波器的各級(jí)參數(shù)，這樣的方法不但復(fù)雜繁瑣，而且所設(shè)計(jì)濾波器往往性能指標(biāo)難以達(dá)到要求。本文將先進(jìn)的微波電路仿真軟件ADS2008與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相結(jié)合設(shè)計(jì)一個(gè)平行耦合微帶線濾波器，并進(jìn)行建模、仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　平行耦合微帶線帶通濾波器

　　邊緣耦合的平行耦合線由兩條相互平行且靠近的微帶線構(gòu)成，單個(gè)帶通濾波器單元如圖1(a)所示。根據(jù)傳輸線理論及帶通濾波器理論，帶通濾波元件是由串臂上的諧振器和并臂上的諧振器來(lái)完成，但是在微帶上實(shí)現(xiàn)相間的串聯(lián)和并聯(lián)諧振元件尤為困難，為此可采用倒置轉(zhuǎn)換器將串并聯(lián)電路轉(zhuǎn)化為諧振元件全部串聯(lián)或全部并聯(lián)在線上[2]。因此，單個(gè)耦合微帶濾波器單元能夠等效成如圖 1 (b)所示的一個(gè)導(dǎo)納倒置轉(zhuǎn)換器和接在兩邊傳輸線段的組合[5~8]。