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用ADS設計LC帶通濾波器

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濾波器大致分為四類:低通、高通、帶通和帶阻濾波器。工程應用中,借助專業軟件來進行計LC濾波器的設計往往具有事半功倍的效果(特別是對于我這種不懂濾波器的人來講),只要設置好濾波器的參數指標,幕后的事情交給軟件就行了。[RFEngineer.cn]
以ADS2005A為例,設計了一個LC帶通濾波器,歡迎大家拍磚。[RFEngineer.cn]

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參數指標[RFEngineer.cn]
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類型:最大平坦
通帶: 200MHz-400MHz(插損<5dB)
阻帶:DC-100MHz(插損>40dB), 500MHz-1000MHz(插損>35dB)
基片: FR4


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設計步驟[RFEngineer.cn]
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1、在圖1所示下拉菜單中選擇“Filter DG - ALL”,選擇我們需要的帶通組件,放入原理圖中。[RFEngineer.cn]

圖1

2、單擊選中該帶通組件,然后在“DesignGuide”菜單中選擇“Filter”,如圖2所示。[RFEngineer.cn]

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圖2

3、此時出現Filter窗口,選擇第一項(默認)“Filter Control Window...”,OK。[RFEngineer.cn]

4、在彈出的“Filter DesignGuide”窗口中選擇“Filter Assistant”選項卡,設置濾波器參數,點擊左下角的“Design”按鈕,如圖3所示。[RFEngineer.cn]

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圖3

5、此時濾波器電路已生成,可以通過“Simulation Assistant”選項卡進行仿真,也可以在自己的原理圖中插入S參數模板(Insert->Template->S_Params)進行仿真。[RFEngineer.cn]

6、如果仿真結果達到要求,則進行下一步,否則返回第4步,重新調整參數,直到仿真達到要求。[RFEngineer.cn]

7、DesignGuide生成的電路使用的是理想電容電感,我們需要將其換成實際電容電感的模型,再進行仿真(因為模型的仿真更能真實地預測實際電路的特性)。在元器件庫“RF Passive SMT Library”的“SMT Inductor”和“SMT Capacitor”中選擇你所擁有的元件的庫,將模型的值設為最接近的理想元件的值,替換理想元件,進行仿真。通常實際元件模型的仿真與理想元件的仿真差別較大,你可以回到第4步進行參數調整,直到實際元件模型的仿真達到指標要求。[RFEngineer.cn]


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設計結果[RFEngineer.cn]
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我們的實驗室中有muRata的GRM36C0G050系列電容和TOKO的LL1608-F_J系列電感,實測結果是用Agilent的矢量網絡分析儀進行測試。實測結果與模型仿真的對比如圖4所示(藍色為實測,紅色為仿真),圖5是DC-1.6GHz頻率范圍內濾波器的實測結果。[RFEngineer.cn]

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圖4

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圖5


LC低通、高通、帶阻濾波器的設計步驟與此類似,可以類推。[

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