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微波低通滤波器实验报告

微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告一、设计要求设计一个切比雪夫微波低通滤波器，技术指标为:截止频率f=2.2GHz, 在c通带内最大波纹L=0.2dB, S小于-16dB;在阻带频率f=4GHz处，阻带衰减LAr11sAs不小于30dB。输入、输出端特性阻抗Z=50 Ohm。 0 二、实验仪器硬件:PC机软件:Microwave Office软件三、设计步骤 1.确定原型滤波器启动软件中Wizard模块的AW...

微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告微波低通滤波器实验报告一、设计要求设计一个切比雪夫微波低通滤波器，技术指标为:截止频率f=2.2GHz, 在c通带内最大波纹L=0.2dB, S小于-16dB;在阻带频率f=4GHz处，阻带衰减LAr11sAs不小于30dB。输入、输出端特性阻抗Z=50 Ohm。 0 二、实验仪器硬件:PC机软件:Microwave Office软件三、设计步骤 1.确定原型滤波器启动软件中Wizard模块的AWR Filter Synthesis Wizard(AMR滤波器综合向导)功能，输入各项技术指标，即自动生成原型滤波器的原理图。具体电路如下所示: 图1原型滤波器电路图由于默认的优化目标与实验要求指标不同，必须自行重新设置，即f<2.2GHz SSS时，<-16dB,>-0.2dB;f>4GHz时，<-30dB;目标设定完成后再进行优112121 化。优化结束后，即得到原型滤波器的各个已优化的参数值。将结果填入表2。 2.计算滤波器的实际尺寸 (1)微带线结构 ?高阻抗线先计算高阻抗线的宽度。已知条件:，，H=800um，T=10um，f,1.1GHz,,9.0or 阻抗，计算得W,; ,Z,106,reoh 再计算高阻抗线的长度: ,914L0L0*103*10 l,l,v,um*L1L2phZ106,ohre?低阻抗线先计算低阻抗线的宽度。已知条件:，，H=800um，T=10um，f,1.1GHz,,9.0or 阻抗，计算得W,; ,Z,10,reoh 再计算低阻抗线的长度: 143*10,12 l,l,ZvC,10**C*10umC1C3olplaa,re 143*10,12 l,ZvC,10**C*10umC2olplbb,re 注意:计算公式中的L0、Ca、Cb即为原型滤波器的优化参数，仅为数值，不带单位～计算结果的单位为微米。将结果填入表2。得到各个参数后，即可得到微带线结构滤波器原理图: MLINMLINMLINMLINMLINPORTID=TL1ID=TL2ID=TL3ID=TL4ID=TL5P=1W=1000 umW=1000 umW=1000 umW=1000 umW=1000 umZ=50 OhmL=10000 umL=10000 umL=10000 umL=10000 umL=10000 um PORTP=2Z=50 OhmMSUBEr=9H=800 umT=10 umRho=1Tand=0ErNom=9Name=SUB1 图2微带线结构滤波器原理图电路中的参数均可由上公式算出。四、实验数据记录 1.确定原型滤波器表1原型滤波器参数元件ID C1(pF) C1(pF) C1(pF) L1(nH) L2(nH) 元件变量 Ca Cb Ca L0 L0 优化值 1.664 2.88 1.664 4.939 4.939 图3原形滤波器未经过优化 0Filter ResponseDB(|S(1,1)|)Filter Response0Filter-10DB(|S(2,1)|)Filter-20-20 -30-40-40 -60-50 -6012345-80Frequency (GHz)1.11.62.12.63.13.3Frequency (GHz) 图4原形滤波器优化后优化后数据:Ca=1.664，Cb=2.88，L0=4.939。 2.计算滤波器的实际尺寸表2微带线结构参数 W(um) Ere l、l(um) l、l(um) l(um) L1L2C1C3C2 高阻抗线 93.1386 5.391 6016.9193 低阻抗线 8433.58 7.837 1783.198 3086.305 图5优化前的图像图6优化后的测量图五、结果分析首先对原型滤波器进行仿真结果分析，图3中，当f<2.2GHz时， <-16dB,=-0.11dB>-0.2dB;f>4GHz时，=-31.19dB<-30dB，其仿真结果SSS112121 基本符合要求。而在自行绘制的原理图中，即图4z中，我们可以清楚地看到，其实际指标与所要求的指标均有较大差距，当f<2.2GHz时， >-16dB,=-0.5188dB<-0.2dB;当f>4GHz时，=-28.48dB>-30dB，也就SSS112121 是说，在误差允许的范围内，结果成立。六、实验总结 1、在这次微波虚拟实验中,CAI软件主要是用来动态演示传输线波形的，其中还可以单支节和双支节匹配。但是自己对这个软件使用情况不是很好，主要是不知道这个软件到底是解决哪部分知识的(我们班还没学过建明微波这门课)。第二个软件:Microwave Office，感觉使用的还比较好。自己也把没到题都认认真真做了一遍。 2、我自己做了:整流器非线性分析、放大器非线性分析、螺旋电感的电磁分析、集总元件滤波器、功率分配器、阻抗变换器、阻抗调配器以及最后的微波低通滤波器实验。自己对微波技术有了更为深入的了解，从之前电磁场课程上的抽象概念到实验中较为具体的实际电路分析。自己对其中涉及到的概念都有了更加清楚的了解。 3、提高主要在于对这两款软件的认识， Graph 20DB(|S(1,1)|)0microstripSchematic 1DB(|S(1,1)|)-10Schematic 2DB(|S(2,1)|)-10Schematic 1DB(|S(2,1)|)2.194 GHz-20-0.4937 dBSchematic 2-20-304.002 GHz-28.46 dB-30-40 -50-40 -60-501234512345Frequency (GHz)Frequency (GHz) 对微波电路和微波传输有一定感性的理性认识。不足之处在于虽然知道这部分实验是干什么的，但是理论知识还没学过，理论计算时不知所云。 4、希望这门课安排到我们已经学过简明微波后再开，电磁场与电磁波这门课虽然涉及了一部分微波方面的知识，但是太少，实验做得又是电磁场这门课不上的内容。

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