文档介绍：该【实验四微带短截线低通滤波器的设计 】是由【书犹药也】上传分享，文档一共【6】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【实验四微带短截线低通滤波器的设计 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。实验四 微带短截线低通滤波器的设计
微带短截线低通滤波器设计基础
Richards变换
集总元件构成的滤波器一般工作频率较低，在微波频段，我们经常采用微带构造实现较好的滤波性能。在设计得到滤波器原型之后，为了实现电路设计从集总参数到分布参数的变换，Richards提出了一种变换办法，这种变换能够将集总元件变换成传输线段。，电感L可等效为长为λ/8，特性阻抗为L的短路线；电容C可等效为长为λ/8，特性阻抗为1/C的开路线。
Richards变换
Kuroda规则
采用Richards变换后，串联元件将变换为串联微带短截线，并联元件将变换为并联短截线。由于串联微带短截线是不可实现的，因此需要将其转变为其它可实现的形式。为了方便多种传输线构造之间的互相变换，Kuroda提出了四个规则，。其中，；，即电长度为λ/8、特性阻抗为的传输线。选用适宜的Kuroda规则，能够将串联短截线变换为容易实现的并联短截线。
Kuroda规则
微带短截线低通滤波器设计环节
微带短截线低通滤波器的实现可分为四个环节：
根据设计规定进行低通滤波器原型设计；
采用Richard变换将低通滤波器原型中的电感和电容转换为等效的λ/8串联和并联传输线；
应用Kuroda规则将串联短截线转换为并联短截线；
阻抗和频率定标。
微带短截线低通滤波器设计实例
设计一种3阶、，其截止频率为4GHz，阻抗是50欧姆。
第一步 根据设计规定，查表得到低通滤波器原型。
第二步 应用Richard变换将电感和电容转换为等效的串联和并联短截线。
第三步 应用Kuroda规则将串联短截线转换为并联短截线。
第四步 阻抗和频率定标。
微带短截线低通滤波器实践
实验目的
理解滤波器的原理和设计办法；
学习使用Microwave office软件进行微波电路的设计、仿真、优化；
掌握微带短截线低通滤波器的设计及调试办法。
实验内容
理解微带短截线低通滤波器的工作原理和设计办法；
根据指标规定，使用Microwave office软件设计一种微带短截线低通滤波器，并对其参数进行仿真、优化。
设计指标
，厚度为1mm的FR4基片上（，Loss ），设计一种3阶、最大平坦型微带短截线低通滤波器，其截止频率为f（见表4-3），阻抗是50欧姆。
在进行设计时，重要是以滤波器的S参数作为优化目的进行优化仿真。S21是传输系数，反映传输损耗和带外克制； S11、S22分别是输入、输出端口的反射系数。另外，要仿真滤波器的群时延特性。
设计环节
根据设计规定进行低通滤波器原型设计；
采用Richard变换将低通滤波器原型中的电感和电容转换为等效的λ/8串联和并联短截线；
应用Kuroda恒等关系将串联短截线转换为并联短截线；
阻抗和频率定标；
，计算各段微带线的尺寸（）；
采用Microwave Office软件，按照给定的指标和构造设计滤波器，并对其参数进行仿真、优化。
思考题1
设计一种3阶、最大平坦型LC低通滤波器，其截止频率为f（见表4-3），阻抗是50欧姆。将所设计的两种形式滤波器进行比较。
思考题2
设计一种5阶、，其截止频率为f（见表4-3），阻抗是50欧姆。采用下图所示的低通滤波器原型。
附录
表4-1 最大平坦低通滤波器原型的元件值（g0=1，wc=1，N=1~10）
表4-2 等波纹低通滤波器原型的元件值（g0=1，wc=1，N=1~10）
表4-3 每位同窗的设计频率f
学号
中心频率（GHz）
学号
中心频率（GHz）
学号
中心频率（GHz）
学号
中心频率（GHz）
1
3
12
3
23
3
34
3
2
13
24
35
3
14
25
36
4
15
26
37
5
16
27
38
6
17
28
39
7
18
29
40
8
19
30
41
9
20
31
44
10
21
32
45
11
3
22
33