文档介绍：1=1
kA
——巴特沃思滤波器的设计
摘要：本文介绍了射频技术中的关于传输线理论、smith圆图等理论知识，同 时，通过对巴特沃思滤波器设计来认识滤波器的基本理论和相关知识。 关键词：传输线理论，史密斯圆图，巴特沃思滤波器 一、射频1=1
kA
——巴特沃思滤波器的设计
摘要：本文介绍了射频技术中的关于传输线理论、smith圆图等理论知识，同 时，通过对巴特沃思滤波器设计来认识滤波器的基本理论和相关知识。 关键词：传输线理论，史密斯圆图，巴特沃思滤波器 一、射频技术基本理论
1、 传输线理论
在信号完整性和电源完整性，工程师必须理解传输线理论基础，这里给出简单的传输线 理论，并随后引出关于特性阻抗的概念。传输线指的是能够传输电信号的连接器。在低频时 候，例如一个台灯的电源线长2米，其电源的工作频率是50Hz,波长就是6000公里。这 根电源线相对于波长来讲是非常短的，不需要考虑波动效应，我们可以把它看成短路。而对 于一个便携式产品如手提电脑、PDA等PCB板设计，假如工作频率在100MHz或者几个 GHz,工作的波长和连接器的尺寸可以相互比拟，在连接器上面信号已经有明显的波动效应， 这时必须考虑传输线效应。在PCB设计者常见的传输线有微带线、带线、电缆、连接器等 等。对于多线传输网络，需要耦合传输线理论进行分析。传输线理论本质上属于以为分布参 数电路理论。传输线即可以作为传输媒介，也可以用来制作各种类型的器件，如谐振电路、 滤波器、阻抗匹配电路、脉冲形成网络等等，现代天线也与传输线密切相关，传输线可用来 传输电磁信号能量和构成各种微波元器件。微波传输线是一种分布参数电路，线上的电压和 电流是时间和空间位置的二元函数，它们沿线的变化规律可由传输线方程来描述。传输线方 程是传输线理论中的基本方程。传输线阻抗匹配方法常用阻抗变换器和分支匹配器（单分 支、双分支和三分支）。阻抗圆图和导纳圆图是传输线进行阻抗计算和阻抗匹配的重要工具。 传输线有长线和短线之分。所谓长线是指传输线的几何长度与线上传输电磁波的波长比值大 于或接近1,反之称为短线。根据传输线上的分布参数是否均匀分布，可将其分为均匀传输 线和不均匀传输线。
2、 史密斯圆图
史密斯圆图是以保角映射原理为基础的图解方法，通过史密斯圆图，可以让使用者迅速 的得出在传输线上任意一点阻抗，电压反射系数，VSWR等数据，简单方便，所以在电磁波 研究领域一直被广泛应用。虽然随着各种微波CAD软件的发展，已经很少进行手工计算，但 在利用软件对射频电路进行设计和分析时掌握史密斯圆图的意义仍然十分重要oSmith圆图 是用来分析传输线匹配问题的有效方法。它具有概念明晰、求解直观、精度高等特点，因 而被广泛应用于射频工程中分析传输线问题。Smith圆图是一款用于电机与电子工程学的图 表，主要用于传输线的阻抗匹配上。一条传输线的电阻抗力会随其长度而改变，要设计一套 匹配的线路，需要通过不少繁复的计算程序，史密夫图表的特点便是省却一些计算程序。
在射频频段，用散射参量描述网络的网络参量。参量可以表征射频器件的特征，在绝 大多数涉及射频系统的技术资料和设计手册中，网络参数都是由参量表示的。对于级连网 络，射频电路可以利用 参量简化对网络的分析。在射频频段内，网络端口与外界连接的是 各类传输线，端