1、到。，表示的默认值为，变化范围为到。图中可以看出，在通带内基本满足工程设计的要求，但是还有待于进步改善，使端口的反射系数更小。通过仿真我们可以看出，滤波器的参数指标还不满足要求，这就需要我们通过优化仿真来使滤波器的参数满足设计的要求，下面就来介绍关于电路优化方面的内容。优化电路参数由于滤波器的参数并未达到指标要求，因此需要优化电路参数，使之达到设计要求。优化电路参数的具体步骤如下在原理图设计窗口中选择优化面板列表，在列表中选择优化控件，双击该控件设置优化方法和优化次数，常用的优化方法有随机梯度等。随机法通常用于大范围搜索，梯度法则用于局部收敛。设置完成的控件如图所示。在优化面板列表中选择优化目标控件放置在原理图中，双击该控件设置其参数，如图所示。。
2、范围为到。这样个完整的微带低通滤波器的电路就完成了，如图所示。参数仿真设置和原理图仿真上面已经详细的阐述了原理图的设计以及电路参数的设置，下面介绍参数仿真设置和原理图仿真。在执行仿真之前，先进行参数仿真设置。参数仿真设置在原理图设计窗口中选择参数仿真工具栏，。选择放置在滤波器两边，用来定义端口和，并放置两个地，按照图连接好电路。选择参数扫描控件放置在原理图中，并设置扫描的频率范围和步长。双击参数仿真控制器，参数设置如下。，表示频率扫描的起始频率为。，表示频率扫描的终止频率为。，表示频率扫描的频率间隔为。完成参数设置的参数仿真控制器如图所示。调整电路原理图和各种控件，最终得到的电路原理图如图所示。这样就完成了微带低通滤波器参数的仿真设置，下面开始对。
3、点，又出现个窗口如图，再点，完成版图的生成，这时会打开个显示版图的窗口，里面有刚生成的版图如图。版图生成后先要设置微带电路的基本参数即原理图中里的参数，点击版图窗口菜单中的从原理图中获得这些参数，点击可以修改这些参数。④为了进行参数仿真，需要在滤波器两侧添加两个端口，点击工具栏上的按钮，弹出设置窗口，点击关闭该窗口，在滤波器两边要加端口的地方分别点击添加上两个端口。版图的仿真点击弹出仿真设置窗口，该窗口右侧的选择，起止频率设为与原理图中相同，线的特性阻抗和相位延迟，点击和栏中的和箭头，可以进行与间的相互换算。本例中为，为，为，为。另外打开的个窗口显示当前运算状态以及信息，如图所示。双击两边的引出线，分别将其宽与长设为和。其余的微带线长度设为，宽度。
4、优化目标名称，其中，表示以为单位的参数的值。是仿真控件名称，这里选择和是优化目标的最小与最大值。是指优化目标的权重。是优化目标所依赖的变量，这里为频率。和是上述变量的变化范围。这里总共设置了三个优化目标，前二个的优化参数都是，用来设定滤波器的通带和阻带的频率范围及衰减情况，最后个的优化参数是，用来设定通带内的反射系数这里要求小于，具体如图所示。由于原理图仿真和实际情况会有定的偏差，在设定优化参数时，可以适当增加通带宽度。对于其它的参数，也可以根据优化的结果进行定的调整。设置完优化目标后把原理图存储下，然后点击工具栏中的按钮开始进行优化仿真。在优化过程中会打开个状，表示的默认值为，变化范围为到。，表示的默认值为，变化范围为到。，表示的默认值为，变化。
5、和参数，如图所示。从图中可以看出，滤波器的参数和参数满足设计要求。需要注意的是在次优化完成后，要点击原理图窗口菜单中的保存优化后的变量值在控件上可以看到变量的当前值，否则优化后的值将不保存。如果次优化不能满足设计指标要求，根据情况需要对优化目标优化变量的取值范围优化方法及次数进行适当的调整，经过数次优化后，当的值为，即为优化结束。优化完成后必须关掉优化控件，才能观察仿真的曲线。点击原理图工具栏中的按钮，然后点击优化控件，则控件上打了红叉表示已经被关掉。要想使控件重新开启，只需点击工具栏中的按钮，然后点击要开启的控件，则控件上的红叉消失，功能也重新恢复了。对于原理图上其他的部件，如果想使其关闭或开启，也可以采取同样的方法。点击工具栏中的按钮进行仿真。
6、都表现在随频率变化的曲线上。参数是输入输出端口的反射系数，如果反射系数过大就会导致反射损耗增大，影响系统的前后级匹配，使系统性能下降。了解了滤波器的设计原理以及设计指标后，下面开始设计微带低通滤波器。建立工程新建工程，选择，系统出现新建工程对话框。在栏中输入工程名，并在栏中选择，默认单位为，如图所示。单击，完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。原理图和电路参数设计工程文件创立完毕后，下面介绍微带低通滤波器的原理图设计过程。在原理图设计窗口中选择元件面板列表，窗口左侧的工具栏变为如图所示。并选择个个个按照图所示的方式连接起来。设置图中的控件微带线参数基板厚度基板相对介电常数磁导率金属电导率封装高度金属层厚度损耗角正切表面粗糙度完成设置的控件如。
7、如果版图仿真得到的曲线不满足指标要求，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微带线的宽度取值不合适，可以改变优化变量的初值，也可根据曲线与指标的差别情况适当调整优化目标的参数，重新进行优化。④在返回原理图重新优化时，要先使刚才打红上叉的部件恢复有效，然后才能进行优化，之后重复前面所述的过程，直到版图仿真的结果达到要求为止。版图的制作版图的仿真完成后要根据结果用软件或是绘制电路版图，绘制版图时要注意以下几点。所用电路板是普通的双层板，上层用来绘制电路，下层整个作为接地。在绘制版图时受加工工艺的限制，尺寸精度到即可，线宽和缝隙宽度要大于考虑到加工电路板时的侧向腐蚀问题，微带线的宽度和长度要适当增加。④版图的大小要符合规定尺寸，以便。
8、移与群时延寄生通带。前两项是描述衰减特性的，是滤波器的主要技术指标，决定了滤波器的性能和种类高通低通带通带阻等输入电压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小群时延是指网络的相移随频率的变化率，定义为，群时延为常数时，信号通过网络才不会产生相位失真寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的，它是离设计通带定距离处又出现的通带，设计时要避免阻带内出现寄生通带。微带滤波器的设计本小节设计个微带低通滤波器，滤波器的指标如下通带截止频率。通带增益大于，主要由滤波器的参数确定。阻带增益在以上小于，也主要由滤波器的参数确定。通带反射系数小于，由滤波器的参数确定。在进行设计时，我们主要是以滤波器的参数作为优化目标。是传输参数，滤波器通带阻带的位置以及增益衰减。
9、，仿真结束后会出现数据显示窗口。在数据显示窗口观察滤波器的和曲线，其结果与优化结果相同。其他参数在进行原理图仿真时，还可以看到滤波器的群时延以及输入的电压驻波比等参数。双击参数控件，在其设置窗口的选项卡中勾上选项，就会在仿真时计算群时延。把左侧工具栏设为，并把控件放置在原理图中，即可计算输入驻波比。要观察这两个参数的曲线，只需在仿真后出现的图形显示窗口中添加，及的曲线采样点数限制取因为仿真很慢，所以点数不要取得太多。然后点击按钮，将设置填入左侧列表中，点击按钮开始进行仿真。仿真过程中会出现个状态窗口显示仿真进程。仿真运算要进行段时间，仿真结束后将出现数据显示窗口，观察和曲线，性能有不同程度的恶化如图，此处的值大概为，的值大概为，基本达到了指标要求。
10、是滤波器设计和优化的主要参数，因此要用变量代替，便于后面修改和优化。微带滤波器的结构是对称的，因此设置了共个变量。双击每个微带线设置参数，分别设为相应的变量，单位。在设置宽度的个变量时，为了让它们显示在原理图上，要把的选项勾上。设置完变量的原理图如图所示。由于原理图中的和的宽度都是变量，因此需要在原理图中添加个变量控件。单击工具栏上的图标，把变量控件放置在原理图上，双击该图标弹出变量设置窗口，依次添加各微带线的参数。在栏中填变量名称，栏中填变量的初值，点击添加变量，然后单击按钮设置变量的取值范围，其中的表示该变量是否能被优化，表示可优化的最小值表示可优化的最大值，如图，所示。微带滤波器中微带线的变量值及优化范围设置如下。，表示的默认值为，变化范围。
11、于安装在测试架上。其它相关主题可。当优化完成后，还可以把参数仿真的频率范围加大，看看滤波器的寄生通带出现在什么频率上。版图的生成与仿真原理图的仿真是在完全理想的状态下进行的，而实际电路板的制作往往和理论有较大的差距，这就需要我们考虑些干扰耦合等外界因素的影响。因此需要在中进步对版图仿真。版图的生成版图的仿真是采用矩量法直接对电磁场进行计算，其结果比在原理图中仿真要准确，但是它的计算比较复杂，需要较长的时间，可作为对原理图设计的验证。首先要由原理图生成版图，生成版图前先要把原理图中用于参数仿真的两个以及接地去掉，不让他们出现在生成的版图中。去掉的方法与前面关掉优化控件的相同，都是使用按钮，把这些元件打上红叉。然后点击菜单中的，弹出个设置窗口如图，直。
12、波器进行仿真。原理图仿真单击工具栏上的按钮或是点击，当仿真结束后，系统会自动弹出个数据显示窗口，在数据显示窗口中插入个参数的矩形图，再点击，可在图中加标记，如图所示。从图中可以看出，参数曲线是个低通滤波器的形状，但是与设计指标的要求还有定的差距。以同样的方式插入个参数的矩形图，加上个点，如图所示。任何离散信号经过滤波器的时延。插入损耗当滤波器与设计要求的负载连接，通带中心衰减，带内波纹在通带内幅度波动，以计。相移当信号经过滤波器引起的相移。品质因数中心频率与带宽之比。反射损耗形状系数定义为。止带或对于低通高通带通滤波器，指衰减到指定点如点的带宽。工程应用中，般要求我们重点考虑通带边界频率与通带衰减阻带边界频率与阻带衰减通带的输入电压驻波比通带内相。
参考资料：
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微带波滤波器的设计（最终版）