利用ADS设计的高效9%带宽平行耦合带通滤波器

本文主要探讨了如何利用微波电路仿真工具ADS（Advanced Design System）设计一种高性能的平行耦合带通滤波器。平行耦合带通滤波器基于平行耦合微带线的原理，通过结合传统滤波器设计方法与现代仿真技术，实现了相对带宽为9%的设计目标。 设计过程中，首先介绍了平行耦合微带线的基本构造，它由两条接近的微带线组成，每个耦合单元包括一个倒置转换器和两侧的传输线段，这有助于实现滤波器所需的串并联谐振特性。然而，单个单元可能难以提供理想的滤波性能，因此通常会级联多个耦合单元以构建更稳定的滤波器结构。 文章提到，为了设计出满足特定要求的滤波器，比如中心频率2.1GHz、相对带宽9%、1.8GHz和2.4GHz处的衰减大于35dB以及带内平坦度0.1dB，设计者使用了ADS这款高级软件。该软件允许将设计参数转化为具体的电路实现，简化了设计流程，提高了精度和效率。 在设计步骤中，首先根据滤波器的中心频率和相对带宽计算出低通滤波器的归一化频率，并参考切比雪夫滤波器的设计准则。然后，在ADS环境中进行电路建模和仿真，优化滤波器的结构参数，如耦合线的特性阻抗Z0和电角度2θ。这个过程涉及到对滤波器性能参数的精确控制和调整，以确保最终设计达到理想的工作状态。 通过这种方式，设计师不仅能够得到满足需求的滤波器，而且还能通过仿真手段快速验证设计的有效性和准确性，从而减少了设计时间和实验成本。这种结合理论与实践的方法在信号调理领域具有重要的应用价值，特别是在无线通信和雷达系统中，高质量的滤波器是关键组件。