基于HFSS的微带低通滤波器设计(3)
ADS功能强大，不仅能设计各个模块，还能设计整个系统。对于设计数字信号处理、射频集成电路、通信系统以及射频和微波电路方面，ADS也有自己独特的优势。它具有包括电磁和数字信号处理、线性和非线性、数字和模拟、时域和频域等多种仿真手段，并且可以分析和优化设计结果，进而大大提高了设计效率[7]。而软件HFSS 是高频结构设计首选的一款全波三文电磁仿真软件，它基于电磁场有限元法(FEM)。它可靠性高、仿真精度准、仿真速度快、操作界面方便、自适应网格分解技术成熟稳定，并且在电子、计算机、半导体、通信、航空、航天等领域有广泛的应用[8]。
1.5 本文研究内容
本文先基于巴特沃兹低通滤波器的设计原理设计出吹冰阶集总参数滤波器，再使用ADS拼接电路并且仿真，然后将集总参数原型的吹冰阶巴特沃兹低通滤波器利用阶跃阻抗的微带实现方法用HFSS设计并且仿真，分析ADS和HFSS仿真结果。再将基于HFSS仿真的吹冰阶切比雪夫与吹冰阶巴特沃兹低通滤波器的仿真结果进行比较，得出相关结论。最后，再将基于HFSS仿真的十阶巴特沃兹与吹冰阶巴特沃兹低通滤波器的仿真结果进行比较，得出相关结论。
1.6 本文章节安排
本文第一章引言，通过查阅文献资料，第一小节先简要介绍了滤波器，其中论述了微波滤波器在现代通信系统的重要位置，第二小节描述了微波滤波器的进展，为第三小节从材料和优化结构的方面看微带滤波器研发进展的描述埋下伏笔。第三小节也讲述了通常情况下使用的两种微带低通滤波器的设计方法是基于Richards变换与Kuroda规则设计微带低通滤波器和基于阶跃阻抗设计微带低通滤波器。而第四小节简要介绍了毕业设计中使用到的ADS和HFSS软件，第五小节则对本文的研究内容进行了描述。第吹冰小节是对全文章节的安排。
文章第二章微带传输线理论。第一小节先从微带线的结构图和综合公式介绍了基本微带线的结构，紧接着第二小节对微带传输线进行了分析，介绍了特性阻抗、有效介电常数、导体有效宽度的相关公式，第三小节讲述了可以通过查表法或者借助软件的方法设计微带线。最后第四小节得出本章结论。
文章第三章低通滤波器的设计。第一小节详细介绍了巴特沃兹低通滤波器和切比雪夫低通滤波器的设计原理，给出滤波器元件参数值以及相应的计算公式，为毕设做好理论依据。第二小节先详细介绍了滤波器的散射参量，接着又对滤波器的主要技术指标进行了简要的介绍。第三小节则是详细介绍了低通滤波器的两种微带实现的方法Richards变换与Kuroda规则和高低阻抗线等效法。第四小节给出本章结论。
文章第四章是基于HFSS微带低通滤波器的电路实现。第一小节先基于巴特沃兹低通滤波器的设计原理设计出吹冰阶集总参数滤波器，再使用ADS拼接电路并且仿真。第二小节详细介绍了集总参数原型的吹冰阶巴特沃兹低通滤波器利用阶跃阻抗的微带实现方法用HFSS设计并且仿真的详细操作步骤。并且分析ADS和HFSS仿真结果。再将基于HFSS仿真的吹冰阶切比雪夫与吹冰阶巴特沃兹低通滤波器的仿真结果进行比较，得出相关结论。最后，再将基于HFSS仿真的十阶巴特沃兹与吹冰阶巴特沃兹低通滤波器的仿真结果进行比较，得出相关结论。第三小节对第四章进行小节给出结论。