利用ADS設(shè)計(jì)的平行耦合帶通濾波器

　　(1)首先根據(jù)濾波器參數(shù)指標(biāo)，計(jì)算出濾波器低通歸一化頻率，查切比雪夫濾波器衰減特性表得濾波器級(jí)數(shù)N，同時(shí)查切比雪夫?yàn)V波器元件參數(shù)表可知具有帶內(nèi)波紋0.1dB的6階切比雪夫標(biāo)準(zhǔn)低通濾波器參數(shù)g0=g6=1，g1=g5=1.1468，g2=g4=1.3712，g3=1.9750。

　　(2)根據(jù)濾波器設(shè)計(jì)要求得到濾波器帶寬，從而根據(jù)公式(1)，(2)得到參數(shù)Ji,i+1和奇偶模阻抗的值如表1所示。

　　(3)選定電路板材參數(shù)如下：厚度h為0.5mm，介電常數(shù) 為4.2，相對(duì)磁導(dǎo)率Mur為1，電導(dǎo)率CONd為5.88E+7，金屬層厚度為0.03mm。使用ADS中的計(jì)算工具LineCalc計(jì)算微帶線(xiàn)的寬度W、間距S和長(zhǎng)度L。由此得到的各耦合段物理尺寸參數(shù)如表2所示。

　　(4)原理圖的仿真優(yōu)化。將上述結(jié)構(gòu)尺寸輸入ADS中，并設(shè)置介質(zhì)參數(shù)和掃頻參數(shù)，進(jìn)行原理圖仿真，其仿真結(jié)果如圖4所示，可見(jiàn)中心頻率出現(xiàn)了明顯的偏移現(xiàn)象。這是由于在設(shè)計(jì)平行耦合微帶帶通濾波器時(shí)沒(méi)有考慮邊緣場(chǎng)效應(yīng)的影響，為此需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)及優(yōu)化控制器參數(shù)。

　　事實(shí)上實(shí)際值比設(shè)計(jì)值偏低的主要原因是耦合單元微帶線(xiàn)開(kāi)路端邊緣效應(yīng)的影響。對(duì)于開(kāi)路端微帶線(xiàn) , 通常將其邊緣效應(yīng)等效為一個(gè)電容件，而這個(gè)等效電容又可以為一段附加的一定長(zhǎng)度的傳輸線(xiàn)所代替。解決此問(wèn)題可以利用ADS的優(yōu)化功能，優(yōu)化后的仿真結(jié)果如圖5所示，優(yōu)化原理圖如圖6所示。