專利名稱：基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及濾波器技術領域，特別涉及微帶線濾波器技術領域，具體是指一種基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法。
背景技術：
隨著當代無線技術的發(fā)展，濾波器已經成為無線通信系統的關鍵組成部分。濾波器性能好壞將影響整個通信系統的性能。其主要性能指標有RF插入損耗、帶寬、波紋(帶內平坦度)、矩形系數、帶外抑制等。其類型有低通、高通、帶通、帶阻；其實現方式主要有數字、分立元件(L、C元件)、介質、微帶線、帶狀線、腔體等。這些實現方式在實際應用中也存在著一些問題I)分立元件型式的濾波器主要用于低頻段設計，一般用于頻率在500MHz以下；2)介質濾波器設計難度較高，工藝要求較高，實現成本較高；3 )腔體濾波器一般尺寸較大；4)微帶線濾波器一般濾波器階數高，相對于同指標介質濾波器尺寸偏大；5)帶狀線濾波器對PCB板的加工工藝要求較高，相對于同指標介質濾波器尺寸偏大。因此，如何解決微帶線濾波器的小型化問題，使其能夠適應于更多的通信產品，成為本領域亟待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種能夠實現更小體積的微帶線濾波器設計，使微帶線濾波器適用的通信產品的范圍更為廣泛，且實現方式簡單，實現成本低廉的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法。為了實現上述的目的，本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法包括以下步驟(I)計算機系統根據用戶的操作，輸入符合設計要求的微帶線濾波器小型化設計參數；(2)所述的計算機系統根據所述的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型；(3)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行模擬仿真，獲得模型仿真結果;(4)所述的計算機系統判斷所述的模型仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(5)，若否，則返回步驟(2)；(5)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果;(6)所述的計算機系統判斷所述的驗證仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(7)，若否，則返回步驟(5)；
(7)所述的計算機系統微帶線濾波器模型輸出設計結果。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的設計參數包括印刷電路板板材參數、濾波器帶寬、濾波器插入損耗、濾波器波紋、濾波器帶外抑制，濾波器尺寸、濾波器階數以及設計類型等。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的步驟(2)具體包括以下步驟(21)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改；(22)所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改，具體為所述的計算機系統，根據用戶操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于工業(yè)制造要求的修改。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型，具體為計算機系統根據修改后的設計參數進行三維場設計模擬計算處理，并獲得微帶線濾波器模型。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的步驟(5)具體包括以下步驟(51)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改；(52)所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改，具體為所述的計算機系統，根據用戶的操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于濾波器性能要求的修改。該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法中，所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果，具體為所述的計算機系統根據修改后的微帶線濾波器模型進行運行二位場設計模擬驗證仿真計算處理，并獲得模型驗證結果。采用了該發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，計算機系統根據設計參數計算微帶線濾波器模型后，分別進行模擬仿真和驗證仿真，并可在仿真過程中，分別根據微帶線濾波器工業(yè)制造要求和性能要求對微帶線的線寬和線長進行相應的修改，從而實現體積更小的微帶線濾波器設計，使微帶線濾波器適用的通信產品的范圍更為廣泛，且本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其實現方式簡單，實現成本也相對低廉。


圖1為本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法的步驟流程圖。圖2利用本發(fā)明的方法設計的小型化微帶線濾波器的仿真結果示意圖。圖3根據本發(fā)明的方法設計生產的小型化微帶線濾波器的實測結果示意圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖1所示，為本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法的步驟流程圖。在一種實施方式中，該基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法包括以下步驟(I)計算機系統根據用戶的操作，輸入符合設計要求的微帶線濾波器小型化設計參數，設計參數包括印刷電路板板材參數、濾波器帶寬、濾波器插入損耗、濾波器波紋、濾波器帶外抑制，濾波器尺寸、濾波器階數以及設計類型等；(2)所述的計算機系統根據所述的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型；(3)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行模擬仿真，獲得模型仿真結果;(4)所述的計算機系統判斷所述的模型仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(5)，若否，則返回步驟(2)；(5)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果;(6)所述的計算機系統判斷所述的驗證仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(7)，若否，則返回步驟(5)；(7)所述的計算機系統微帶線濾波器模型輸出設計結果。在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的步驟(2)具體包括以下步驟(21)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改；(22)所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型。在進一步優(yōu)選的實施方式中，步驟(21)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改，具體為所述的計算機系統，根據用戶操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于工業(yè)制造要求的修改。且步驟(22)所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型，具體為計算機系統根據修改后的設計參數進行三維場設計模擬計算處理，并獲得微帶線濾波器模型。在另一種優(yōu)選的實施方式中，所述的步驟(5)具體包括以下步驟(51)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改；(52)所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果。在另一種進一步優(yōu)選的實施方式中，步驟(51)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改，具體為所述的計算機系統，根據用戶的操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于濾波器性能要求的修改。且步驟(52)所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果，具體為所述的計算機系統根據修改后的微帶線濾波器模型進行運行二位場設計模擬驗證仿真計算處理，并獲得模型驗證結果。在實際應用中，無線通信系統越來越小，相對應的就要求濾波器尺寸也越來越小。這樣就要求濾波器實現方式更多的選用介質濾波器、微帶線濾波器、帶狀線濾波器。本發(fā)明提供了一種微帶線濾波器的小型化設計實現方法。以DC-3GHZ的低通濾波器為例，整個解決方案過程如下I)采用HFSS公司的Ansoft Designer軟件進行低通濾波器初設計。在軟件中設定PCB板材參數、帶寬、插入損耗、波紋、帶外抑制，根據濾波器尺寸設定濾波器階數以及設計近似類型(巴特沃斯、切比雪夫、貝塞爾、高斯、橢圓等);2)對初設計參數進行修改，針對PCB板微帶線的線寬、線長進行修改以滿足工業(yè)制造要求；3)對該模型進行仿真獲得結果，若未達到要求指標，重復步驟1)、2)；4)將該模型導入Agilent公司的Advanced Design System (ADS)軟件進行驗證仿真。在原理圖部分對PCB板微帶線線寬、線長進行優(yōu)化仿真以滿足指標要求；5)在PCB板圖部分進行驗證仿真，若未達到要求指標，重復步驟4)、5)；6)微帶線濾波器設計結束。采用本發(fā)明的設計方法與其它現有的實現方式相比，具有以下優(yōu)點I)與其它微帶線濾波器相比，相同指標下尺寸更??；2)與介質濾波器相比，相同指標下尺寸相似，價格更便宜；3)整個設計周期較快；4)通過三維場軟件Designer, 二維場軟件ADS仿真驗證,可靠性、真實性高,能夠獲得如圖2和圖3所示的很好的仿真和實測結果。采用了該發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，計算機系統根據設計參數計算微帶線濾波器模型后，分別進行模擬仿真和驗證仿真，并可在仿真過程中，分別根據微帶線濾波器工業(yè)制造要求和性能要求對微帶線的線寬和線長進行相應的修改，從而實現體積更小的微帶線濾波器設計，使微帶線濾波器適用的通信產品的范圍更為廣泛，且本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其實現方式簡單，實現成本也相對低廉。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求
1.一種基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (1)計算機系統根據用戶的操作，輸入符合設計要求的微帶線濾波器小型化設計參數； (2)所述的計算機系統根據所述的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型； (3)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行模擬仿真，獲得模型仿真結果; (4)所述的計算機系統判斷所述的模型仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(5)，若否，則返回步驟(2)； (5)所述的計算機系統對所述的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果; (6)所述的計算機系統判斷所述的驗證仿真結果是否符合設計要求，若是，則進入步驟(7)，若否，則返回步驟(5); (7)所述的計算機系統微帶線濾波器模型輸出設計結果。
2.根據權利要求1所述的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的設計參數包括:印刷電路板板材參數、濾波器帶寬、濾波器插入損耗、濾波器波紋、濾波器帶外抑制，濾波器尺寸、濾波器階數以及設計類型。
3.根據權利要求1或2所述的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的步驟(2)具體包括以下步驟: (21)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改； (22)所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型。
4.根據權利要求3所述的基于計算機系統系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于工業(yè)制造要求的修改，具體為: 所述的計算機系統，根據用戶操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于工業(yè)制造要求的修改。
5.根據權利要求3所述的基于計算機系統系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的計算機系統根據修改后的設計參數計算獲得微帶線濾波器模型，具體為: 計算機系統根據修改后的設計參數進行三維場設計模擬計算處理，并獲得微帶線濾波器模型。
6.根據權利要求1或2所述的基于計算機系統系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的步驟(5)具體包括以下步驟: (51)所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改； (52)所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果O
7.根據權利要求6所述的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的計算機系統，根據用戶的操作，對所述的設計參數進行基于濾波器性能要求的修改，具體為: 所述的計算機系統，根據用戶的操作，對濾波器印刷電路板的微帶線線寬和線長進行基于濾波器性能要求的修改。
8.根據權利要求6所述的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其特征在于，所述的計算機系統對修改后的微帶線濾波器模型進行驗證仿真，獲得模型驗證結果，具體為: 所述的計算機系統 根據修改后的微帶線濾波器模型進行運行二位場設計模擬驗證仿真計算處理，并獲得模型驗證結果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，屬于濾波器技術領域。在該方法中，計算機系統根據設計參數計算微帶線濾波器模型后，分別進行模擬仿真和驗證仿真，并可在仿真過程中，分別根據微帶線濾波器工業(yè)制造要求和性能要求對微帶線的線寬和線長進行相應的修改，從而實現體積更小的微帶線濾波器設計，使微帶線濾波器適用的通信產品的范圍更為廣泛，且本發(fā)明的基于計算機系統實現微帶線濾波器小型化設計的方法，其實現方式簡單，實現成本也相對低廉。
文檔編號G06F17/50GK103077281SQ20131001195
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權日2013年1月14日
發(fā)明者汪軼 申請人:上海創(chuàng)遠儀器技術股份有限公司