HFSS的2.4GHz微带带通滤波器设计(5)
2 滤波器网络的散射参量
分析射频电路工作特性的方法有两个，一是应用麦克斯韦方程组和特定的边界条件，求出场的分布；一是把射频电路等效为网络的方法进行分析。第一种方法比较严谨，但运算量较大，且运算繁琐，不便应用于工程。第二种方法不需要复杂的数学分析就能够通过网络参量的测量得到射频电路的主要传输特性，在工程应用中十分方便快捷。网络方法不需要了解系统内部的结构，而是将系统看为一个整体，我们只需要研究系统的输入输出参数[ ]。当工程需要分析电路的整体功能而不关注电路元器件的组成时，网络分析法便能够发挥其最大的作用。设计师能快速掌握系统的传输特性，从而优化设计。
滤波器通常可以看作是一种二端口网络。在许多微波系统中，滤波网络被用作选择或分离不同频段的信号，具有频率选择性。虽然实际实现微波滤波器的物理尺寸是各不相同的，但其电路的网络结构通常是固定不变的。
2.1 S参量定义
在很多射频微波系统设计中，经常使用S参数来描述传输特性。因为在射频系统中频率达到0.5GHz以上后导线本身会产生自感现象，而且在高频下，电感表现得十分大，另外，终端在开路情况下会形成负载电容，因此，实际射频系统已不再采用终端开路、短路的测量方法。不难看出，用于确定Z参量、Y参量以及ABCD参量所必需的开路、短路条件[ ]都不再能够严格成立。此外，当有电波在系统中传播时，反射系数的模应尽量不等于1。例如，输出端的不连续性将会产生无用的电压、电流的反射，并可能产生对器件造成不利的振荡。但是利用散射参数来测量，不仅能够适合上述的终端条件而且不会对系统中的器件造成破坏。S参数中的各参量在微波波段有明确的物理意义，且可直接测量。