5.4.2 微带短截线低通滤波器原理图的设计 

1.创建原理图视窗 

在工作空间q508中，创建一个微带短截线低通滤波器的原理图视窗e1。 

2.利用LineCalc计算工具完成对微带线的计算 

（1）在原理图元件面板列表上，选择微带线TLines-Microstrip元件面板。在微带线元件面板上，选择MSUB插入原理图的画图区。完成设置的微带线MSUB控件如图5.64所示。 

图5.64 微带线参数设置 

（2）在微带线元件面板上，选择微带线MLIN插入原理图的画图区。 

（3）在画图区选中微带线MLIN，然后执行菜单命令Tools→LineCalc→Send Selected Component To LineCalc,弹出LineCalc窗口。LineCalc窗口内的微带线参数已经赋值，微带线参数的赋值与图5.64的赋值一致。 

（4）在LineCalc窗口设置如下: 

①将频率Freq设置为4GHz 
②将微带线的特性阻抗设置为217.5Ω 
③将微带线的长度相移设置为45° 

上述设置完成后，单击LineCalc窗口中的Synthesize按钮，在LineCalc窗口中显示出如下计算结果: 
① W=0.079686mm，表示微带线的宽度为0.079686mm 
② L=7.268490mm，表示微带线的长度为7.268490mm 

图5.65

（5）在LineCalc窗口继续计算。 
①将微带线的特性阻抗设置为50Ω 
② W=5.974880mm，表示微带线的宽度为5.974880mm
③ L=6.661220

（6）下面计算终端开路的微带线MLOC。执行菜单命令Tools→LineCalc→Start LineCalc，弹出LineCalc窗口。在LineCalc窗口中，将微带线参数设置为与图5.64的赋值一致。 

（7）在LineCalc窗口设置如下: 
①将频率Freq设置为4GHz 
②将微带线的特性阻抗设置为64.9Ω 
③将微带线的长度相移设置为45° 

上述设置完成后，单击LineCalc窗口中的Synthesize按钮，在LineCalc窗口中显示出如下的计算结果： 
① W=3.920mm，表示终端开路的微带线宽度为3.920mm 
② L=6.759mm，表示终端开路的微带线长度为6.759mm

（8）在LineCalc窗口继续计算。 
①将频率Freq设置为4GHz 
②将微带线的特性阻抗设置为70.3Ω 
③将微带线的长度相移设置为45° 
④ W=3.405mm，表示终端开路的微带线宽度为3.405mm 
⑤ L=6.790mm，表示终端开路的微带线长度为6.790mm 

（9）上述计算得到的数据是微带短截线低通滤波器的理论尺寸，如表5.6所示。 
 

表5.6 计算微带短截线的尺寸 

3.设计原理图 

在原理图视窗e1中，根据图5.63搭建微带短截线低通滤波器原理图电路。步骤如下。 

（1）保留前面设置的微带线参数，删除原理图中的一个MLIN，这时原理图中只有图5.64所示的微带线MSUB控件。 

（2）在原理图的元件面板列表上，选择微带线TLines-Microstrip元件面板。在微带线元件面板上，选择微带线MLIN，4次插入原理图的画图区。设置如下。 
①传输线TL1设置为宽度W=5.974mm，长度L=5mm 
②传输线TL2设置为宽度W=0.0796mm，长度L=7.268mm 
③传输线TL3设置为宽度W=0.0796mm，长度L=7.268mm
④传输线TL4设置为宽度W=5.974mm，长度L=5mm 

（3）在微带线元件面板选择T形结MTEE,3次插入原理图的画图区。设置如下。 
① T形结MTEE1设置为W1=5.794mm,W2=0.0796mm和W3=3.920mm 
② T形结MTEE2设置为w1=0.0796mm,W2=O.0796mm和W3=3.405mm 
③ T形结MTEE3设置为w1=0.0796mm,W2=5.794mm和W3=3.920mm 

（4）单击工具栏中的连线按钮，将前面的MTEE和MLIN连接起来，如图5.66所示。 

图5.66

（5）在微带线元件面板上，选择终端开路的微带线MLOC,3次插入原理图的画图区。设置如下。 
①终端开路的微带线TL5设置为宽度W=3.920mm，长度L=6.759mm 
②终端开路的微带线TL6设置为宽度W=3.405mm，长度L=6.790mm

③终端开路的微带线TL7设置为宽度W 3.920mm，长度L=6.759mm.

（6）在S参数仿真元件面板上选择负载终端Term,2次插入原理图中。定义负载终端Term1为输入端口，负载终端Term2为输出端口。单击原理图工具栏中的接地按钮，将地线2次插入原理图，让2个负载终端Term接地。

（7）单击工具栏中的连线按钮，将原理图中的2个负载终端Term和微带短截线低通滤波器连接起来，连接方式如图5.67所示。

图5.67 带有终端负载的微带短截线低通滤波器原理图 

4.原理图仿真 

（1）在S参数仿真元件面板上，选择S参数仿真控件SP插入原理图画图区。完成设置的S参数仿真控件SP如图5.67所示。 

（2）现在可以对微带短截线低通滤波器的原理图仿真了。单击原理图工具栏中的仿真按钮，运行仿真，仿真结束后，数据显示视窗自动弹出。 

（3）在数据显示视窗中，用矩形图的方式显示数据。 
①矩形图的横轴为频率，纵轴为用分贝（dB）表示的S21 
②在S21曲线上插入3个Marker,S21曲线如图5.68所示

图5.68 微带短截线低通滤波器数据显示  

（4）由图5.68可以看出，S21曲线在2.7GHz、4GHz和6.5GHz处的值如下。 
①在2.7GHz处，S21=-4.639dB。2.7GHz处为S21曲线的波谷点 
②在4GHz处,S21=-0.410dB 
③在6.5GHz处,S21=-43.026dB 

图5.68的曲线不满足技术指标，需要优化原理图。