用serenade仿真微带耦合线带通滤波器

用serenade仿真微带耦合线带通滤波器微带耦合线带通滤波器的综合设计
滤波器的功能是用来分隔频率，即通过需要的频率信号，抑制不需要的频率信号。 目前广泛采用原型滤波器设计法，所谓原型滤波器设计法就是以低通滤波器为原型，通 过频率变换得到所需滤波器的电抗元件的值，然后再通过相应的器件将其实现。该方法 应用了综合设计，并且设计过程规范，再结合微波 CAD 软件进行模拟，能克服理论分析 精度低的缺点，并使设计周期缩短、设计成本降低。下面首先简略介绍带通滤波器的理 论分析并得出计算公式， 然后以一个带通滤波器为例子介绍结合微波 CAD 软件进行带通 滤波器设计的整个过程。

一、低通滤波器原型：

图 1 低通滤波器原型电路 一般用通带截止频率 ω c 和阻带截止频率 ω s ，及相对应的衰减 l p 和 ls 来描述低通滤 波器的性能， l p 越小、 l s 越大、 ω c 与 ω s 越接近，性能就越好。 L、C 串、并联而成的梯形电路能够实现低通特性。要进行综合设计，就需要求出 工作衰减 L 与电路各元件值的关系。 n 个 L、 C 元件构成的低通网络， 如图 1， R0 和 Rn+1 分别代表电源内阻和负载电阻，工作衰减 L 为:

L = 1 S12 2 = (a + b + c + d )

2

2

（1.1）

a ~ d 是低通网络 a 矩阵的四个参数，给定 n 的 L、C 低通网络的 a 矩阵等于相应 n 个 L、 C 的 a 矩阵相乘。单独的串联 L、并联 C 的 a 矩阵分别为：

1 0

1 jωl / z 0 和 jωcz0 1

0 1

（1.2）

计算表明，工作衰减 L（dB）可以表达为 1 加上 ω 的 2n 次的一个偶次多项式：

L = 1 + P 2 n (ω )
例如 n = 2 时，

（1.3）

1

2 2 lc 4 2 lc 2 L =1+ 1