一种基于Ansoft Designer的滤波器设计方法
2016-03-22华东电子工程研究所李国清
电子世界 2016年1期
华东电子工程研究所 李国清
一种基于Ansoft Designer的滤波器设计方法
华东电子工程研究所李国清
【摘要】对切比雪夫滤波器的特点及原理做了分析，对切比雪夫滤波器的阶数计算及衰减函数做了介绍。并对Designer软件设计滤波器的原理、方法及分析步骤作了分析。
【关键词】切比雪夫滤波器；Designer；S参数
1 引言
随着现代电子技术的发展，滤波器技术越来越受到重视。滤波器是接收机中鉴别有用回波和多余干扰的主要手段。在雷达接收机、频率源以及各种民用电子设备中，滤波器是最常用的电路，放大器、混频器、倍频器、变频器和振荡器等电路都要应用滤波器。
2 设计要求
设计一个低通切比雪夫滤波器，截至频率100MHz，400MHz处的信号衰减至少有5dB，通带内波纹不超过0.01dB，负载和源电阻各为50欧。
3 理论分析
切比雪夫滤波器的特点是：通带内有更为均衡的衰减特性，在阻带内的衰减具有更快的增长速率。但不足是信号的相位线性度不高。切比雪夫多项式如下：
式中n称为切比雪夫多项式的阶数。Ω为归一化的频率上式可以转化为明显的多项式形式。令：
因此：
利用三角衡等式：
得到：
可以直接得到：
依次类推，可以得到任意阶的切比雪夫多项式。
对于匹配型切比雪夫滤波器，特征函数的模平方取为：
根据公式，衰减可用下边的式子表示：
滤波器的阶数可由下面的公式算出：
把设计题目给的方案的各种参数（Ω＝4，As＝0.01，Ap＝5）代入上面的公式可得：
因此我们取n＝3。
