S波段窄带带通滤波器的优化

　　引言

　　近年来，微波系统的设计越来越复杂，对微波滤波器的指标要求也越来越高，传统的设计方法已经不能满足设计的需要，使用微波EDA软件工具进行微波元器件与微波系统的设计，已经成为微波电路设计的必然趋势。Serenade是一种功能强大的微波电路系统仿真软件。应用综合设计法，结合Serenade软件进行仿真、优化，能够克服理论分析精度低的缺点，且使设计周期缩短、设计成本降低。

　　设计过程

　　滤波器的设计指标为：

　　中心频率fc:3GHz;

　　带宽：2 0%，即0.6 G H z，2.7GHz～3.3GHz：

　　通带内：S2l>-2dB，S11<-20dB;

　　带外抑制：频带两端±fc×20%，(即2.4GHz和3.6GHz)处，S21≤-25dB;

　　带内波纹：0.2dB。

　　具体设计步骤如下：

　　1.选择标准低通滤波器参数在3.6GHz处，归一化频率

　　

 

　　=1.833。指标要求在Ω=1.833处达到-25dB的抑制，经过查表和综合考虑，确定滤波器节数N=5。查表可知，0.2dB波纹的标准5节切比雪夫滤波器归一化参数为：

　　

 

　　2.计算归一化带宽

　　

 

　　3.根据归一化带宽和标准低通滤波器参数计算奇模、偶模特性阻抗Zo和Zo

　　取Zo=50Ω。首先根据公式计算下列参数：

　　

 

　　计算得：

　　这些参数代人下列公式可计算Zo和Ze：

　　

 

　　计算得