基于微波电路仿真软件的平行耦合微带线滤波器

　　(4)原理图的仿真优化。将上述结构尺寸输入ADS中，并设置介质参数和扫频参数，进行原理图仿真，其仿真结果如图4所示，可见中心频率出现了明显的偏移现象。这是由于在设计平行耦合微带带通滤波器时没有考虑边缘场效应的影响，为此需要进行优化设定优化目标及优化控制器参数。

　　事实上实际值比设计值偏低的主要原因是耦合单元微带线开路端边缘效应的影响。对于开路端微带线 , 通常将其边缘效应等效为一个电容件，而这个等效电容又可以为一段附加的一定长度的传输线所代替。解决此问题可以利用ADS的优化功能，优化后的仿真结果如图5所示，优化原理图如图6所示。

　　(5)微带滤波器的实际电路是由电路板和微带线构成行计算得出的, 实际电路的性能可能会与原理仿真图的结果有很大的差别。版图的仿真是采用矩量法直接对电磁场进行仿真，其结果比在原理图中仿真更加准确。因此，可以将原理图生成版图进行矩量法(Momentm)仿真。矩量法仿真结果如图7所示。

　　仿真得到的曲线不能满足指标要求，那么要重新回到原理图窗口进行优化仿真，产生这种情况的原因是相邻耦合线节间的线宽相差过大或者其他参数取值不适合，这些可以改变优化变量的初值，也可以根据曲线与指标的差别情况适当调整优化目标侧参数，重新进行优化。

　　(6)平行耦合带通滤波器调试与制作

　　将设计的平行耦合带通滤波器制成印刷电路板，然后用网络分析仪测试微带滤波器实际电路。调试系统方框图如图8所示。

　　需要调试的参数主要有以下几个：输入输出端口的反射参数S11，S22;通带内衰减和阻带内衰减S21。S12;群延时[9~10]。通过对以上参数的测量就可以得到微带滤波器的各项参数。测量完成后，观察网络分析仪的测量结果是否达到指标要求，并把结果与实际测量结果相比较。如果测试结果与设计要求相差过多，则需要对电路进行调整，直至重新进行设计、制板。

　　结语

　　本文以平行耦合微带线带通滤波器原理为基础，将传统的滤波器设计方法与利用微波电路仿真工具设计滤波器的方法相结合，设计了一个相对带宽为9% 的平行耦合带通滤波器，并给出仿真结果，同时对仿真结果进行了分析。仿真结果表明利用这种方法设计的平行耦合带通滤波器达到了要求的指标，同时使得设计工作量大大减少，精度及效率提高。