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近代微波技术课程报告
姓名王翩
学号M*********
院系电子信息工程
专业电磁场与微波技术
类别硕士
指导老师马洪
考试日期2011年7月8日
微带线低通滤波器设计
设计参数要求
设计特征阻抗为50的低通滤波器,其截止频率为f=2.5GHz(3dB衰减),在f=5GHz
12
处要求衰减大于30dB,要求有详细设计步骤,并且用分布参数元件实现。
滤波器选型
选择巴特沃兹型滤波器,其衰减特性表示为
Af2ff2n
()10lg[1(/1)]
其中n为滤波器阶数,这里取1。
Afn
(2)30代入上式解的4.98,取n=5,即选取5阶巴特沃兹滤波器。5阶归一化
巴特沃兹低通滤波器(截止频率1/(2)Hz,特征阻抗1)有如下两种实现方式。第一种
是第一个元件是串联电感,第二种是第一个元件是并联电容,以下简称电感型和电容型。
图1第一个元件是串联电感的5阶归一化巴特沃兹LPF
图2第一个元件是并联电容的5阶归一化巴特沃兹LPF
使用集总参数实现巴特沃兹型LPF
设待求滤波器截止频率(f1)与基准滤波器截止频率(f0)的比值为M,则有
f12.5GHz10
M1.5710
f01/(2)Hz
设计截止频率为f1的滤波器,要经过频率变换,将基准滤波器中各元件值除以M。
滤波器特征阻抗变换是通过先求出带设计滤波器阻抗与基准滤波器特征阻抗的比值K,
再用K去乘基准滤波器中的所有电感元件值和用这个K去除基准滤波器中所有电容元件值来
实现的。公式如下:
待设计滤波器的特征阻抗50
K50
基准滤波器的特征阻抗1
通过上述两步变换可以得到实际的元件值计算公式:
LLK/M
NEWOLD
CNEWCOLD/(KM)
下面以以上公式推导出待求滤波器各元件取值。
表一:电感型滤波器各元件值
H1C1H2C2H3
基准滤波器0.61803H1.61803F2H1.61803F0.61803H
待求滤波器1.96723nH2.06013pF6.36618nH2.06013pF1.96723nH
表二:电容型滤波器各元件值
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