HFSS微带低通滤波器的设计

微带低通滤波器的设计一、题目低通滤波器的设计技术参数：截止f=2.2GHz；f=4GHz时，通过小于30db；特性阻抗Z0=50Ohm。波纹系数0.2db材料参数：相对介电常数9.0，厚度h=0.8，Zl=100hm，Zh=1000hm。仿真软件：HFSS二、设计过程1、参数确定：设计一个微带低通滤波器，其技术参数为f2.2GHz；通带插入损耗；特性阻抗Z0=50Ohm。2、设计方法：用高、底阻抗线实现滤波器的设计，高阻抗线可以等效为串联电感，低阻抗线可以等效为并联电容，计算各阻抗线的宽度及长度。3、设计过程：（1）确定原型滤波器：选择切比雪夫滤波器，Ώs=fs/fc=1.82，Ώs-1=0.82及Lr=0.2dB，Ls=30，查表得N=5，原型滤波器的归一化元件参数值如下：g1=g5=1.3394，g2=g4=1.3370，g3=2.1660，gL=1.0000。该滤波器的电路图如下图所示：（2）计算各元件的真实值(没用)：终端特性阻抗为Z0=50Ώ，则有C1=C5=g1/(2*pi*f0*Z0)=1.3394/(2*3.1416*2.2*10^9*50)=1.938pF，C3=g3/(2*pi*f0*Z0)=2.1660/(2*3.1416*2.2*10^9*50)=3.134pF，L2=L4=Z0*g2/(2*pi*f0)=50*1.3370/(2*3.1416*2.2*10^9)=4.836nH。（3）计算微带低通滤波器的实际物理尺寸：低阻抗（电容）为Zl=10Ώ，高阻抗（电感）为Zh=100Ώ。电长度的计算Le：p357的8.86a和8.86b两个公式。Le1=g1*Zl*57.3/R0=1.3394*10*57.3/50=15.35°Le2=g2*R0*57.3/Zh=1.337*50*57.3/100=38.3°Le3=24.8°Le4=38.3°Le5=15.35°然后利用小软件求得各部分的具体物理尺寸（长、宽）L1=2.0445mmL2=6.1358mmL3=3.3031mmL4=6.1358mmL5=2.0445mmL=5mmw=0.86mmWl=8.6mmWh=0.126mm（4）参数修正经过反复优化与调试，最终确定的低通滤波器的各参数如下：L2=L4=5.5mm仿真调试与结果设计的模型