一款超高頻帶通濾波器的設計方案

　　2 ADS 優化仿真

　　2.1 方案設計的原理圖

　　利用計算所得尺寸，建立如圖1所示原理圖，并進行仿真。

　　由圖2的仿真結果可以看出，850 MHz及950 MHz以上衰減大于60 dB，符合設計要求，但是902~928 MHz之間的衰減過大，不符合設計指標，需進一步優化。

　　2.2 優化仿真

　　方案在進行設計時，主要是以濾波器的S 參數作為優化目標進行優化仿真。S2（1 S12）是傳輸參數，濾波器通帶、阻帶的位置以及衰減、起伏全都表現在S21（S12）隨頻率變化曲線的形狀上。S1（1 S22）參數是輸入/輸出端口的反射系數，由它可以換算出輸入/輸出端的電壓駐波比。

　　如果反射系數過大，就會導致反射損耗增大，并且影響系統的前后級匹配，使系統性能下降。常用的優化方法有Random和Gradient，隨機法通常用于大范圍搜索，梯度法則用于局部收斂。因此，在具體的設計中，首先適當放寬各個參數的取值范圍，采用隨機法進行優化，而后參照之前隨機法優化結果，適當縮小各個參數的取值范圍，進而采用梯度法再次優化。根據設計指標的要求，優化目標的設置如圖3所示。優化后的原理圖仿真結果如圖4所示。由圖3，圖4可看出，優化后的尺寸可以滿足設計指標的要求。之后可以進行版圖仿真。

　　2.3 版圖仿真

　　原理圖的仿真實在完全理性的狀態下進行的，而實際電路板的制作往往與理論有較大的差距，這就需要考慮干擾、耦合等因素的影響。因此需要在ADS中進一步對版圖仿真。

　　用于生成版圖的原理圖如圖5所示。

　　版圖仿真結果與原理圖仿真結果有所不同，它與原理圖仿真的方式不同，更為嚴格，因此很有可能仿真出的結果不符合要求，需返回到原理圖進行再次優化之后，再進行版圖的仿真，直到仿真結果可以達到設計指標的要求為止。版圖的仿真結果如圖7所示，由圖可以看出，設計出的尺寸符合方案