綜合課程設(shè)計(jì)-第六講

1、東南大學(xué) 毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室State Key Laboratory of Millimeter Waves綜合課程設(shè)計(jì) 第六講LC濾波器的設(shè)計(jì)2014年 11月5日122掌握LC濾波器的設(shè)計(jì)方法掌握低通原型濾波器的設(shè)計(jì)采用Filter Wizard 設(shè)計(jì)LC濾波器3回顧4智能布線工具M(jìn)TRACE2，MCTRACE5在layout視圖中，左端的三角形代表走線的起點(diǎn)。雙擊該元件，出現(xiàn)三個(gè)菱形標(biāo)志，標(biāo)記著改變走線特征的位置雙擊三角形邊上的菱形標(biāo)記，進(jìn)入任意走線模式。6在走線時(shí)按Tab鍵，出現(xiàn)坐標(biāo)輸入界面，精確確定走線尺寸。7在走線結(jié)束位置雙擊，完成走線。實(shí)際走線的長度在原理圖中自動(dòng)更新。如果要保

2、持原理圖中的長度不變，則在走線結(jié)束位置按住shift鍵并雙擊。830mm9LC濾波器設(shè)計(jì)10濾波器是一種濾除干擾信號(hào)的器件外部干擾：來自不同系統(tǒng)或自身的干擾內(nèi)部干擾：主要由電路自身產(chǎn)生的諧波、交調(diào)分量組成1950MHzWCDMA上行2140MHz2.4GHzWiFiWCDMA下行GSM1800MHzGSM900MHz111213常用濾波器舉例波導(dǎo)腔體濾波器（損耗小，選擇性好）介質(zhì)腔濾波器（體積損耗較小，選擇性較好）LC濾波器（應(yīng)用頻率較低）微帶濾波器（成本低，易加工）SAW濾波器（體積小，選擇性好，損耗大）14濾波器的類型為衰減系數(shù)15濾波器的性能指標(biāo)中心頻率：通帶的中心頻率點(diǎn)，截止頻率：低通

3、或帶阻濾波器的通帶邊沿頻率點(diǎn)，帶寬：一般指3dB帶寬相對(duì)帶寬：帶寬/中心頻率插入損耗：通帶內(nèi)的損耗反射系數(shù)：S11，S22群延時(shí)：為傳輸函數(shù)（S21）的相位特性濾波器設(shè)計(jì)插入損耗法插入損耗系數(shù)：無耗濾波器信號(hào)源電壓反射系數(shù)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，獲得想要的頻率特性17N階Butterworth濾波器N階Chebyshev濾波器為截止頻率，用來定義帶寬也稱紋波系數(shù)，用來定義帶內(nèi)波動(dòng)18濾波器設(shè)計(jì)的一般步驟： 低通濾波器原型設(shè)計(jì)； 將原型低通濾波器轉(zhuǎn)換到要求設(shè)計(jì)的低通、帶通、帶 阻濾波器； 用LC元件或微帶線實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的濾波器。低通濾波器原型： 源電阻或源電導(dǎo)為1 為串聯(lián)電感/并聯(lián)電容 為負(fù)載電阻/電導(dǎo)19

4、Butterworth低通原型濾波器參數(shù)20Butterworth低通原型濾波器帶外衰減曲線217階Butterworth低通原型濾波器的響應(yīng)22Chebyshev低通原型濾波器參數(shù)23Chebyshev低通原型濾波器帶外衰減曲線（0.5dB波動(dòng)）247階Chebyshev低通原型濾波器的響應(yīng)25原型低通濾波器到實(shí)際低通濾波器的轉(zhuǎn)換 串聯(lián)電感： 并聯(lián)電容：原型低通濾波器到實(shí)際高通濾波器的轉(zhuǎn)換： 串聯(lián)電容： 并聯(lián)電感：26原型低通濾波器到實(shí)際帶通濾波器的轉(zhuǎn)換 并聯(lián)LC電路元件值： 串聯(lián)LC電路元件值： 其中，27原型低通濾波器到實(shí)際帶阻濾波器的轉(zhuǎn)換 并聯(lián)LC電路元件值： 串聯(lián)LC電路元件值： 其中，28帶通濾波器設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一個(gè)等波紋響應(yīng)為0.5dB的帶通濾波器，其中N=3。中心頻率是1GHz，相對(duì)帶寬是10%，阻抗是50歐姆。步驟： 1、查表得到低通原型濾波器的元件值29 2、通過計(jì)算得到轉(zhuǎn)換后的元件值30學(xué)號(hào)0123456789中心頻率（GHz）2.22.22.42.42.62.62.82.8331）設(shè)計(jì)一個(gè)最大平坦型低通濾波器，其截止頻率為f，在1.5f處帶外衰減大于22dB，阻抗是50歐姆。2）設(shè)計(jì)一個(gè)等波紋低通濾波器，其截止頻率為f，波紋為0.5dB，