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1、(10)申请公布号 CN 103077281 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103077281A*CN103077281A*(21)申请号 201310011953.3(22)申请日 2013.01.14G06F 17/50(2006.01)(71)申请人上海创远仪器技术股份有限公司地址 200233 上海市徐汇区桂箐路69号28幢4楼(72)发明人汪轶(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司 31002代理人王洁 郑暄(54) 发明名称基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法(57) 摘要本发明涉及一种基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,属于滤波器技术领。
2、域。在该方法中,计算机系统根据设计参数计算微带线滤波器模型后,分别进行模拟仿真和验证仿真,并可在仿真过程中,分别根据微带线滤波器工业制造要求和性能要求对微带线的线宽和线长进行相应的修改,从而实现体积更小的微带线滤波器设计,使微带线滤波器适用的通信产品的范围更为广泛,且本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其实现方式简单,实现成本也相对低廉。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书4页 附图3页(10)申请公布号 CN 103077281 ACN 103077281 A1/2页21.。
3、一种基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:(1)计算机系统根据用户的操作,输入符合设计要求的微带线滤波器小型化设计参数;(2)所述的计算机系统根据所述的设计参数计算获得微带线滤波器模型;(3)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行模拟仿真,获得模型仿真结果;(4)所述的计算机系统判断所述的模型仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(5),若否,则返回步骤(2);(5)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果;(6)所述的计算机系统判断所述的验证仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(7),若否,则返回步骤。
4、(5);(7)所述的计算机系统微带线滤波器模型输出设计结果。2.根据权利要求1所述的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的设计参数包括:印刷电路板板材参数、滤波器带宽、滤波器插入损耗、滤波器波纹、滤波器带外抑制,滤波器尺寸、滤波器阶数以及设计类型。3.根据权利要求1或2所述的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:(21)所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改;(22)所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型。4.根据权利要求3所述的基于计算机系统系统实现。
5、微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改,具体为:所述的计算机系统,根据用户操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于工业制造要求的修改。5.根据权利要求3所述的基于计算机系统系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型,具体为:计算机系统根据修改后的设计参数进行三维场设计模拟计算处理,并获得微带线滤波器模型。6.根据权利要求1或2所述的基于计算机系统系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的步骤(5)具体包括以下步骤:(51)所。
6、述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改;(52)所述的计算机系统对修改后的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果。7.根据权利要求6所述的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特权 利 要 求 书CN 103077281 A2/2页3征在于,所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改,具体为:所述的计算机系统,根据用户的操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于滤波器性能要求的修改。8.根据权利要求6所述的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其特征在于,所述的计算机系统对修改后的微。
7、带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果,具体为:所述的计算机系统根据修改后的微带线滤波器模型进行运行二位场设计模拟验证仿真计算处理,并获得模型验证结果。权 利 要 求 书CN 103077281 A1/4页4基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法技术领域0001 本发明涉及滤波器技术领域,特别涉及微带线滤波器技术领域,具体是指一种基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法。背景技术0002 随着当代无线技术的发展,滤波器已经成为无线通信系统的关键组成部分。滤波器性能好坏将影响整个通信系统的性能。其主要性能指标有:RF插入损耗、带宽、波纹(带内平坦度)、矩形系数、带外抑制等。其。
8、类型有:低通、高通、带通、带阻;其实现方式主要有:数字、分立元件(L、C元件)、介质、微带线、带状线、腔体等。这些实现方式在实际应用中也存在着一些问题:0003 1)分立元件型式的滤波器主要用于低频段设计,一般用于频率在500MHz以下;0004 2)介质滤波器设计难度较高,工艺要求较高,实现成本较高;0005 3)腔体滤波器一般尺寸较大;0006 4)微带线滤波器一般滤波器阶数高,相对于同指标介质滤波器尺寸偏大;0007 5)带状线滤波器对PCB板的加工工艺要求较高,相对于同指标介质滤波器尺寸偏大。0008 因此,如何解决微带线滤波器的小型化问题,使其能够适应于更多的通信产品,成为本领域亟待。
9、解决的问题。发明内容0009 本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种能够实现更小体积的微带线滤波器设计,使微带线滤波器适用的通信产品的范围更为广泛,且实现方式简单,实现成本低廉的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法。0010 为了实现上述的目的,本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法包括以下步骤:0011 (1)计算机系统根据用户的操作,输入符合设计要求的微带线滤波器小型化设计参数;0012 (2)所述的计算机系统根据所述的设计参数计算获得微带线滤波器模型;0013 (3)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行模拟仿真,获得模型仿真结果;0014 (。
10、4)所述的计算机系统判断所述的模型仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(5),若否,则返回步骤(2);0015 (5)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果;0016 (6)所述的计算机系统判断所述的验证仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(7),若否,则返回步骤(5);说 明 书CN 103077281 A2/4页50017 (7)所述的计算机系统微带线滤波器模型输出设计结果。0018 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的设计参数包括:印刷电路板板材参数、滤波器带宽、滤波器插入损耗、滤波器波纹、滤波器带外抑制,滤波器尺寸、滤波。
11、器阶数以及设计类型等。0019 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:0020 (21)所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改;0021 (22)所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型。0022 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改,具体为:所述的计算机系统,根据用户操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于工业制造要求的修改。0023 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,。
12、所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型,具体为:计算机系统根据修改后的设计参数进行三维场设计模拟计算处理,并获得微带线滤波器模型。0024 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的步骤(5)具体包括以下步骤:0025 (51)所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改;0026 (52)所述的计算机系统对修改后的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果。0027 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改,具体为:所述的计算机。
13、系统,根据用户的操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于滤波器性能要求的修改。0028 该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法中,所述的计算机系统对修改后的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果,具体为:所述的计算机系统根据修改后的微带线滤波器模型进行运行二位场设计模拟验证仿真计算处理,并获得模型验证结果。0029 采用了该发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,计算机系统根据设计参数计算微带线滤波器模型后,分别进行模拟仿真和验证仿真,并可在仿真过程中,分别根据微带线滤波器工业制造要求和性能要求对微带线的线宽和线长进行相应的修改,从而实现体积更小的微带。
14、线滤波器设计,使微带线滤波器适用的通信产品的范围更为广泛,且本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其实现方式简单,实现成本也相对低廉。附图说明0030 图1为本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法的步骤流说 明 书CN 103077281 A3/4页6程图。0031 图2利用本发明的方法设计的小型化微带线滤波器的仿真结果示意图。0032 图3根据本发明的方法设计生产的小型化微带线滤波器的实测结果示意图。具体实施方式0033 为了能够更清楚地理解本发明的技术内容,特举以下实施例详细说明。0034 请参阅图1所示,为本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计。
15、的方法的步骤流程图。0035 在一种实施方式中,该基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法包括以下步骤:0036 (1)计算机系统根据用户的操作,输入符合设计要求的微带线滤波器小型化设计参数,设计参数包括:印刷电路板板材参数、滤波器带宽、滤波器插入损耗、滤波器波纹、滤波器带外抑制,滤波器尺寸、滤波器阶数以及设计类型等;0037 (2)所述的计算机系统根据所述的设计参数计算获得微带线滤波器模型;0038 (3)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行模拟仿真,获得模型仿真结果;0039 (4)所述的计算机系统判断所述的模型仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(5),若否,则返回步。
16、骤(2);0040 (5)所述的计算机系统对所述的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果;0041 (6)所述的计算机系统判断所述的验证仿真结果是否符合设计要求,若是,则进入步骤(7),若否,则返回步骤(5);0042 (7)所述的计算机系统微带线滤波器模型输出设计结果。0043 在一种优选的实施方式中,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:0044 (21)所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改;0045 (22)所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型。0046 在进一步优选的实施方式中,步骤(21)所述的计算机系统,根据用户的。
17、操作,对所述的设计参数进行基于工业制造要求的修改,具体为:所述的计算机系统,根据用户操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于工业制造要求的修改。0047 且步骤(22)所述的计算机系统根据修改后的设计参数计算获得微带线滤波器模型,具体为:计算机系统根据修改后的设计参数进行三维场设计模拟计算处理,并获得微带线滤波器模型。0048 在另一种优选的实施方式中,所述的步骤(5)具体包括以下步骤:0049 (51)所述的计算机系统,根据用户的操作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改;0050 (52)所述的计算机系统对修改后的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果。0051 。
18、在另一种进一步优选的实施方式中,步骤(51)所述的计算机系统,根据用户的操说 明 书CN 103077281 A4/4页7作,对所述的设计参数进行基于滤波器性能要求的修改,具体为:所述的计算机系统,根据用户的操作,对滤波器印刷电路板的微带线线宽和线长进行基于滤波器性能要求的修改。0052 且步骤(52)所述的计算机系统对修改后的微带线滤波器模型进行验证仿真,获得模型验证结果,具体为:所述的计算机系统根据修改后的微带线滤波器模型进行运行二位场设计模拟验证仿真计算处理,并获得模型验证结果。0053 在实际应用中,无线通信系统越来越小,相对应的就要求滤波器尺寸也越来越小。这样就要求滤波器实现方式更多。
19、的选用介质滤波器、微带线滤波器、带状线滤波器。本发明提供了一种微带线滤波器的小型化设计实现方法。以DC-3GHz的低通滤波器为例,整个解决方案过程如下:0054 1)采用HFSS公司的Ansoft Designer软件进行低通滤波器初设计。在软件中设定PCB板材参数、带宽、插入损耗、波纹、带外抑制,根据滤波器尺寸设定滤波器阶数以及设计近似类型(巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔、高斯、椭圆等);0055 2)对初设计参数进行修改,针对PCB板微带线的线宽、线长进行修改以满足工业制造要求;0056 3)对该模型进行仿真获得结果,若未达到要求指标,重复步骤1)、2);0057 4)将该模型导入Agilen。
20、t公司的Advanced Design System(ADS)软件进行验证仿真。在原理图部分对PCB板微带线线宽、线长进行优化仿真以满足指标要求;0058 5)在PCB板图部分进行验证仿真,若未达到要求指标,重复步骤4)、5);0059 6)微带线滤波器设计结束。0060 采用本发明的设计方法与其它现有的实现方式相比,具有以下优点:0061 1)与其它微带线滤波器相比,相同指标下尺寸更小;0062 2)与介质滤波器相比,相同指标下尺寸相似,价格更便宜;0063 3)整个设计周期较快;0064 4)通过三维场软件Designer,二维场软件ADS仿真验证,可靠性、真实性高,能够获得如图2和图3所。
21、示的很好的仿真和实测结果。0065 采用了该发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,计算机系统根据设计参数计算微带线滤波器模型后,分别进行模拟仿真和验证仿真,并可在仿真过程中,分别根据微带线滤波器工业制造要求和性能要求对微带线的线宽和线长进行相应的修改,从而实现体积更小的微带线滤波器设计,使微带线滤波器适用的通信产品的范围更为广泛,且本发明的基于计算机系统实现微带线滤波器小型化设计的方法,其实现方式简单,实现成本也相对低廉。0066 在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。说 明 书CN 103077281 A1/3页8图1说 明 书 附 图CN 103077281 A2/3页9图2说 明 书 附 图CN 103077281 A3/3页10图3说 明 书 附 图CN 103077281 A10。