一款超高頻帶通濾波器的設(shè)計方案

　　2 ADS 優(yōu)化仿真

　　2.1 方案設(shè)計的原理圖

　　利用計算所得尺寸，建立如圖1所示原理圖，并進行仿真。

　　由圖2的仿真結(jié)果可以看出，850 MHz及950 MHz以上衰減大于60 dB，符合設(shè)計要求，但是902~928 MHz之間的衰減過大，不符合設(shè)計指標(biāo)，需進一步優(yōu)化。

　　2.2 優(yōu)化仿真

　　方案在進行設(shè)計時，主要是以濾波器的S 參數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)進行優(yōu)化仿真。S2（1 S12）是傳輸參數(shù)，濾波器通帶、阻帶的位置以及衰減、起伏全都表現(xiàn)在S21（S12）隨頻率變化曲線的形狀上。S1（1 S22）參數(shù)是輸入/輸出端口的反射系數(shù)，由它可以換算出輸入/輸出端的電壓駐波比。

　　如果反射系數(shù)過大，就會導(dǎo)致反射損耗增大，并且影響系統(tǒng)的前后級匹配，使系統(tǒng)性能下降。常用的優(yōu)化方法有Random和Gradient，隨機法通常用于大范圍搜索，梯度法則用于局部收斂。因此，在具體的設(shè)計中，首先適當(dāng)放寬各個參數(shù)的取值范圍，采用隨機法進行優(yōu)化，而后參照之前隨機法優(yōu)化結(jié)果，適當(dāng)縮小各個參數(shù)的取值范圍，進而采用梯度法再次優(yōu)化。根據(jù)設(shè)計指標(biāo)的要求，優(yōu)化目標(biāo)的設(shè)置如圖3所示。優(yōu)化后的原理圖仿真結(jié)果如圖4所示。由圖3，圖4可看出，優(yōu)化后的尺寸可以滿足設(shè)計指標(biāo)的要求。之后可以進行版圖仿真。

　　2.3 版圖仿真

　　原理圖的仿真實在完全理性的狀態(tài)下進行的，而實際電路板的制作往往與理論有較大的差距，這就需要考慮干擾、耦合等因素的影響。因此需要在ADS中進一步對版圖仿真。

　　用于生成版圖的原理圖如圖5所示。

　　版圖仿真結(jié)果與原理圖仿真結(jié)果有所不同，它與原理圖仿真的方式不同，更為嚴(yán)格，因此很有可能仿真出的結(jié)果不符合要求，需返回到原理圖進行再次優(yōu)化之后，再進行版圖的仿真，直到仿真結(jié)果可以達到設(shè)計指標(biāo)的要求為止。版圖的仿真結(jié)果如圖7所示，由圖可以看出，設(shè)計出的尺寸符合方案