基于ADS的截止频率为WIFI频率的低通滤波器的设计与实现
滤波器的基础是谐振电路，它是一个二端口网络，对通带内频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。镜像参量法和插入损耗法是设计集总元件滤波器常用的方法。对于微波应用，这种设计通常必须变更到由传输线段组成的分布元件。Richard变换和Kuroda恒等关系提供了这个手段。
一.设计指标
• 高频截止频率： 2.45GHz（接近Wifi频率）
• 通带内纹波系数小于2
• 4GHz处的插入损耗大于20dB
• 输入输出阻抗为50Ω
• 使用FR4 PCB板
二．设计方案
1.确定低通滤波器类型、阶数和拓朴结构
为了满足实验目标的要求，第一步选择低通滤波器的类型，在ADS软件中的DesignGuide中选择Filter，点选S参数后连接仿真。点选FilterAssistant，输入实验目标的相关数据后，选择用椭圆滤波器类型，最低阶数可以为3阶。如下图1所示：
图 1
2.完成ADS集总参数原理图仿真
在滤波器原理图界面下，点选工具栏中的，进入到滤波器元器件的子电路。得到图2所示。
图 2
3.完成分布参数微带原理图仿真
将滤波器元器件的子电路经过Richards变换和Kuroda等效后，并且修改微带参数设置控件的相关参数，如下图3所示。
图 3
下面进行微带线的计算仿真
（1）进行匹配微带线的计算，计算出50欧姆微带线的长和宽。
图 4
（2）先将两端Port去掉，添加S参数仿真元器件，并设置
图 5
添加微带线，并将微带线的长和宽换为所计算的值。最后连接在一起。
图 6
4.仿真
（1）进行电路原理图仿真。
图 7
（2）Kuroda等效后仿真
图 8
（3）微带线仿真
图 9
从微带线仿真S11图中可以观测到反射比较大，应当调谐，直到所有指标达到要求且反射比较小。
图 10
（4）微带线调谐后的仿真
图 11
5.完成分布参数版图生成与仿真
(1)版图生成
图 12
（2）版图仿真
图 13
观察仿真图像，符合实验指标要求。
三．实物加工及测试
（1）做出的实物图如图14所示。
图 14
（2）用矢网分析仪测试的结果如下图15所示。
图 15
由矢网分析仪测试的结果可知，加工的实物基本达到设计要求。