射频和微波的广泛使用使射频电路规划范畴得到了工业界的特别重视，新式半导体器材使得高频电路体系不断扩张，这些使用在无线通讯、全球定位及雷达等职业中众所周知。可是，射频规划应战在通讯职业存在愈加遍及，46%以上的通讯规划工程以为射频规划是最大的技能应战之一。在通讯产品规划中，射频问题比较多地表现在电路匹配、接纳灵敏度、器材参数一致性等问题。现代射频和微波体系的规划越来越杂乱，对电路的目标要求也越来越高，电路的功用越来越丰厚，电路的尺度越来越小，却要规划周期越来越短，传统的规划办法现已不能满意微波电路规划的需求，运用微波EDA(Electronic Design Automation，电子规划自动化)软件东西进行微波体系的规划现已成为微波电路的规划的必然趋势。ADS-Advanced Design System，是美国安捷伦(Agilent)公司所发开的电子规划自动化软件，功用强大，仿真手法丰厚多样，并对规划成果进行成品率剖析越优化，大大提高了杂乱电路的规划功率，是优异的微波电路、体系信号链路的规划东西。不同于传统的射频剖析规划软件，ADS软件不再是简略地用表格的方法计算出射频体系增益和功率预算，而是对射频器材级进行深化的仿真剖析。使用ADS软件工程师能够准确剖析体系中的噪声、阻抗、互调、阻隔、谐波等对体系工程的影响。
射频滤波器是射频电路中最根本也是最常用的射频器材，能够是有微波线构成的，也能够是由电感、电容等集总参数元件构成的。抱负的滤波器能够分为4种：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。依照滤波器的制作办法和资料，射频滤波器能够分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器和微带滤波器。在实践工程使用中，各种滤波器的规划是很杂乱的，可是都能够经过将经典的低通滤波器原型，经过不同的改换，将其转换成要求的滤波器。经典的低通滤波器主要有巴特沃斯、切比雪夫和椭圆函数滤波器等，本文用最简略的电路，使用ADS仿真得到不同原型关于滤波功能的影响。
1 滤波器类型挑选实例
挑选的双端低通滤波器模型(low—pass filter DT)，预设滤波器的参数如下，Ap(dB)=0.1，Fp=0.2 GHz，Fs=1.2 GHz，如图1所示。挑选不同的滤波器类型，首要挑选的是巴特沃斯滤波器，即在Response Type中挑选Maximally Flat，之后得到滤波器的子电路图，如图2所示，挑选S参数仿真，得到滤波器的S21、S11、S12参数曲线(滤波器电路相关于输入和输出端口来说是对称的，这种滤波器能够用在天线前端，作为收发共用的滤波器，所以曲线S21、S12参数曲线是相同的)。设置M1、M2点，满意规划要求，即在100 MHz处的通带内损耗为-0.09 dB，滤波器在100 MHz的频点处输入反射系数为-17 dB。
其次挑选切比雪夫滤波器，即在Response Type中挑选Chebyshev，之后得到滤波器的子电路图，挑选S参数仿真，相同能够得到滤波器的S21、S11、S12参数曲线。在图中设置M1、M2点，满意规划要求，即在100MHz处的通带内损耗为-0.48 dB，滤波器在100 MHz的频点处输入反射系数为-9.86 dB。
最终挑选椭圆函数滤波器.即在Response Type中挑选Elliptic，之后得到滤波器的子电路图，挑选S参数仿真，得到滤波器的S21、S11、S12。在图中设置M1、M2点，满意规划要求，即在100 MHz处的通带内损耗为-0.48 dB，滤波器在100 MHz的频点处输入反射系数为-9. 83 dB。
2 不同类型滤波器的滤波功能剖析
从上节的数据中能够看出，3种不同呼应类型的挑选均能够满意滤波器的根本要求，可是各自仍是有许多的不同，从类型挑选方面能够看出，巴特沃斯滤波器最大的长处是通道内具有较高的平整度，可是显着的缺点是通带和阻带间的过渡特性较差，不行峻峭，相对滤波器的抱负特性较差;在峻峭方面比较好的是切比雪夫滤波器，可是换来的献身是通带内的衰减特性不平整，出现波纹特性;过渡特性较好的是椭圆函数构建的滤波器，可是此类滤波器阻带衰减不再趋于无限大，而是出现波纹特性。在模仿滤波器的规划中，需求找到一个可用电路完成的传输函数，来满意滤波器的频率呼应曲线，滤波器的规划最要害的研究工作，便是找这个电路可完成的传输函数找到了一种传输函数，而且提出了完成这种函数的电路结构。可是因为传输函数的曲线仅仅近似满意抱负滤波器的要求，详细挑选何种结构，需求归纳考虑。切比雪夫滤波器滚降愈加峻峭，也便是窗型系数好，可是在通带(阻带)内频率呼应有等幅动摇，巴特沃斯滚降不行峻峭，可是在通带内是最平整的。从以上的剖析能够明晰的看出，滤波器的截止峻峭度和线性相位特性是彼此抵触，在详细的规划中要折中考虑。相同的电路方式，元件参数不同就变成了不同的滤波器，同一种滤波器也能够用不同的电路方式完成。滤波器类型按信号处理特性需求来挑选，例如衰减率Chebyshev>Butterworth>Bessel，阶跃呼应是Bessel>Butterworth>Chebyshev，而Butterworth和Bessel是带内增益无颤动，Chebyshev I是带内增益有颤动，Che byshev II是带外衰减有颤动等等，怎样挑选要和信号紧密结合，需求归纳考虑。
3 结束语
在射频滤波器的剖析和规划中，不同类型的低通滤波器原型会给之后的成果带来不同的作用，经过对同一低通滤波器的类型挑选差异，使用先进的ADS仿真软件，从幅频呼应特性和群时延两个视点，展现了巴特沃斯、切比雪夫和椭圆函数3种根本类型滤波器功能剖析，完成不同功能目标滤波器规划中类型挑选的方向。为工程师关于滤波器的规划供给了很好的方向挑选，有必定的学术价值。
