平行耦合微帶線帶通濾波器的設(shè)計(jì)及優(yōu)化

高蟠 李少甫 何永斌

摘要：在ADS軟件的輔助下，設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于Ka波段衛(wèi)星接收機(jī)，中心頻率為13GHz，帶寬為2GHz的平行耦合微帶線帶通濾波器，應(yīng)用多步優(yōu)化算法解決了中心頻率偏移的問題。仿真結(jié)果與指標(biāo)要求吻合，可以應(yīng)用與實(shí)際系統(tǒng)中。

關(guān)鍵詞：ADS；接收機(jī)；帶通濾波器；中心頻率偏移

中圖分類號(hào)：TN713.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)16-3990-04

Design and Optimization of Parallel Coupled Microstrip Lines Band-pass Filter

GAO Pan, LI Shao-fu, HE Yong-bin

(School of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)

Abstract: With the assistance of the ADS software, design a parallel coupled microstrip line band-pass filter that can be applied in Ka band satellite receiver. The center frequency of it is 13GHz and the bandwidth is 2GHz, and the problem of frequency offset can be solved though the application of multi-step optimization algorithm. The simulation results meets the index demands, the parallel coupled mi? crostrip line band-pass filter can be applied with the actual system.

Key words: ADS; receiver; band-pass filter; center frequency offset

濾波器的功能是讓有用的信號(hào)順利通過，不需要的信號(hào)則被抑制。在低頻段，可采用分立元件實(shí)現(xiàn)所需的濾波器，當(dāng)頻率高于500MHz時(shí)則需將分立元件變換為分布參數(shù)元件，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)濾波器。隨著無線通信的發(fā)展，小型化、低成本及高性能的濾波器的應(yīng)用越來越廣泛。平行耦合微帶線帶通濾波器滿足尺寸小、成本低、性能高等特點(diǎn)，并且有一套成熟的近似設(shè)計(jì)方法，在微波集成電路中有廣泛的應(yīng)用。

標(biāo)的要求。再優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，先用ADS軟件提供的優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化（通過調(diào)整L、W、S使得優(yōu)化結(jié)果滿足優(yōu)化目標(biāo)。其中減小L可使中心頻率上移，適當(dāng)減小S可拓展帶寬且減小帶內(nèi)損耗），最終原理圖仿真結(jié)果滿足指標(biāo)要求，但是在進(jìn)行矩量法Momentum仿真時(shí)始終得不到理想的結(jié)果，花費(fèi)了大量時(shí)間。轉(zhuǎn)而采用多步優(yōu)化算法進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)（多步優(yōu)化算法即通過提高中心頻率的方法來抵消頻率的偏移及帶內(nèi)參數(shù)的惡化），采用多步優(yōu)化算法得到的實(shí)際中心頻率為14.986GHz，用此中心頻率代入公式，重新進(jìn)行平行耦合微帶線帶通濾波器的參數(shù)計(jì)算，最終得到的原理圖仿真結(jié)果如圖7所示：

該文運(yùn)用ADS軟件進(jìn)行了平行耦合微帶線帶通濾波器的設(shè)計(jì)仿真，并且應(yīng)用多步優(yōu)化算法對(duì)濾波器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果與指標(biāo)要求基本吻合。通過利用ADS軟件，減少了濾波器設(shè)計(jì)的工作量，大大提高了設(shè)計(jì)效率。

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