02、滤波器设计——滤波器设计向导工具转微带滤波器

1、滤波器设计指标

使用滤波器设计向导工具设计一个4GHz的低通滤波器。

（1）具有最平坦响应，通带内纹波系数小于2。
（2）截止频率为4GHz。
（3）在8GHz处的插人损耗必须大于15dB。
（4）输人/输出阻抗为50Ω。

2、滤波器生成

（1）打开滤波器设计界面

DesignGuide→Filter→Filter Control Window→

 

 选择一个低通滤波器模型

（2）滤波器参数配置

（3）滤波器仿真

集总参数滤波器设计完成，但由于滤波电路工作频率较高（通带截止频率4Ghz，阻带截止频率8Ghz），不宜采用集总元件（适用3Ghz以下） ，需要把集总元件转化为分布参数元件。下面介绍Richards变换和Kuroda规则来帮助实现集总元器件到分布参数元件的转换。

3、集总元器件→理想传输线

Richards变换：我们可以用特性阻抗Z0=L的一段串联短路传输线去代替集总参数电感，也可以用特性阻抗Z0=1/C的一段并联开路传输线代替集总参数电容。

（1）打开工作面板

（2） 转换设置

电感转换

 电容转换

 （3）转换结果

4、串联短路传输线+一段传输线（单位元件）→并联开路传输线+一段传输线

Kuroda规则：实际的微带电路设计中，串联短路传输线是无法实现的，Kuroda规则给出了并联开路传输线和一段传输线与串联短路传输线和一段传输线这两种电路之间的一种转换方法。

 5、理想传输线→微带线

 6、仿真结果

可以看出滤波器在4Ghz的插入损耗为1.369dB，8Ghz时的插入损耗为68.878dB，满足设计指标通带内波纹系数小于2，在8Ghz处的插入损耗必须大于15dB。