引言
　　在現(xiàn)代微波通信系統(tǒng)中，帶通濾波器" title="濾波器">濾波器是使由上邊頻和下邊頻確定的頻帶內的信號通過,，而對頻帶以外的信號進行抑制的重要功能器件,。它應用廣泛，結構類型繁多,。微帶線平行耦合帶通濾波器是較為常見的一種微波帶通濾波器,。近年來，微波系統(tǒng)的設計越來越復雜,，對微波濾波器的指標要求也越來越高,，傳統(tǒng)的設計方法已經(jīng)不能滿足設計的需要，使用微波EDA軟件工具進行微波元器件與微波系統(tǒng)的設計,，已經(jīng)成為微波電路設計的必然趨勢,。Serenade是一種功能強大的微波電路系統(tǒng)仿真軟件。應用綜合設計法,，結合Serenade軟件進行仿真,、優(yōu)化" title="優(yōu)化">優(yōu)化，能夠克服理論分析精度低的缺點,，且使設計周期縮短,、設計成本降低,。

　　設計過程

　　濾波器的設計指標為：

　　中心頻率fc:3GHz;

　　帶寬：2 0%，即0.6 G H z,，2.7GHz～3.3GHz：

　　通帶內：S2l>-2dB,，S11<-20dB;

　　帶外抑制：頻帶兩端±fc×20%，(即2.4GHz和3.6GHz)處,，S21≤-25dB;

　　帶內波紋：0.2dB,。

　　具體設計步驟如下：

　　1.選擇標準低通濾波器參數(shù)在3.6GHz處，歸一化頻率

　　=1.833,。指標要求在Ω=1.833處達到-25dB的抑制,，經(jīng)過查表和綜合考慮，確定濾波器節(jié)數(shù)N=5,。查表可知,，0.2dB波紋的標準5節(jié)切比雪夫濾波器歸一化參數(shù)為：

　　2.計算歸一化帶寬

　　3.根據(jù)歸一化帶寬和標準低通濾波器參數(shù)計算奇模、偶模特性阻抗Zo和Zo

　　取Zo=50Ω,。首先根據(jù)公式計算下列參數(shù)：

　　計算得：

　　 　這些參數(shù)代人下列公式可計算Zo和Ze：

　　計算得

　　4.確定耦合微帶線的原始尺寸
　　選擇PCB板材料,，介質基片的相對介電常數(shù)為εr=4.2，厚度h=1.5mm,，封裝高度HU=100mm,，每一段耦合微帶線的電長度為90°。用Serenade軟件中的工具TRL,，設置相應的參數(shù),，可以計算耦合微帶線的原始尺寸W、S,、P,。

　　5.應用Serenade進行仿真和優(yōu)化

　　在Serenade中建立濾波器的電原理圖，如圖1所示,。
　需要注意的是,，如果耦合微帶線的尺寸小于0.1mm，將使光刻誤差過大,，而且工藝很難實現(xiàn),，在設計中，這種情況應該避免,。如果出現(xiàn)尺寸過小的情況,，應該重新優(yōu)化，或者采用阻抗變換的方法(如可重新選擇Z0=70Ω來解決問題,。所以,，必須對優(yōu)化后的尺寸進行檢查。結果表明,，優(yōu)化尺寸滿足工藝要求,。最終的優(yōu)化尺寸如下：

　　結語

　　Serenade仿真軟件具有豐富的微波元件模型和精確的數(shù)值分析算法,，對微波電路的仿真分析非常方便、快速和直觀,，利用它可以迅速地把設計思想表現(xiàn)出來并給以驗證,、改進和實現(xiàn)。對以上進行的分析和優(yōu)化工作,，如由人工來完成是非常困難的,，不僅費力，也難得到滿意的結果,。如以設計者自行編寫程序的方式進行分析和優(yōu)化,，工作量同樣是巨大的，體現(xiàn)在對模型的建立,、算法的選擇和數(shù)據(jù)的處理等方面,，都是得不償失的。而Serenade仿真軟件提供了一個優(yōu)秀的仿真設計平臺,，設計者可以把精力集中在專業(yè)的內容上,，而不必為具體的編程花費精力，因而大大提高了工作效率,。