根据LC滤波器仿真结果再优化成实际的参数

射频滤波,巴伦

前面我们文章写到实际的制作者往往采用成熟的方案,而非完全按照仿真结果来制作。

因为仿真结果离散,不容易制作。

就比如我们设计的电阻1.0,1.3,1.5,1.7,2.0,这样会造成物流的杂而多,贴片,焊接,采购,库存都是问题。不同机型之间也无法借用材料。这都是非常实际的生产问题。

我们来按实际元器件仿真和优化一次试试。

我们仿真的结果:六阶接近实际的滤波器,但是阶数少一阶,我加了一个电感。

这是实际的图:

我们尝试直接根据经验,就是说,两个LC高通加上两个陷波点。

1)画出经验中的电路图

画图,并加入s_parm设置仿真频率范围

加上OPTIM控件,加上term控件

加上Goal优化目标

2)设置优化的目标

主要是设置表达式为db(s(2,1))。然后设置通带范围值多少,阻带范围值多少。交接的地方不用设置,只要满足了阻带衰减量和转折点的衰减量,一般就满足客户需要了。客户在给出标准时,会有一个准确的3db点作为参考,同时也会给出一个活动范围。比如:

注意:这s非要大写,db非要小写!小写报错还弄得莫名其妙,而且你还改不了。只能删除控件重新加一个Goal控件。

阻带的值应该为波浪线的最高线,频率是最高线与s21的交点频率。(这点filter solution在说明中有写,ads是不同的!它的频率定在了第一个波浪上面)。

OPTIM控件就设置一个尝试的次数就行。

3)设置变量范围

设置参数调整范围。根据经验,要大一些。

4)优化

警告:Number of nodes with no DC path to ground (topology corrected): 1 这个忽略。说某些节点没有直流到底的连接。实际存在这样的,因为我们走的交流。

ADS:Please check for valid `Expr’ field in OptimGoal/YieldSpec item错误,

见我另外一篇:./3881.html

是否达成,就要反复计算和调整了。

比如:首先设置阻带-40,能达到,再调-50,能达到,再调-60达不到了。就要尝试-55,然后根据情况,比如多加一个新的陷波点。

err>0,应该是部分参数达成,部分还不行。某些频率范围达不到要求。

查看曲线,图上曲线s11最高只能-10db左右。可以的话,更新到电路图中去。再继续逼近最好的抑制。或者增加级数再优化。

最后的电路图,插损<-2db,阻带-50db。如果设置插损-1db很难达成。因为实际也做不到,做过的都知道。如图,电感比较靠近,电容也比较靠近。跟我看到的实物图比较接近。

我们把上图中的四个L=78nH来试试。

取消L的调整:

仿真好了。阻带还不错,带内s11稍微有点差。

这是最后电路图:

如果对s11有追求,可以另外加一个Goal目标进行设置。比如要求带内要保证-10,-15db。

初步结果通过后,可以考虑给L固定在一个相等的值,或者相近的值,或者分组可以相同(这样方便制作空心线圈材料)。比如一个线圈是5匝,一个是6匝,一个是8匝。比较靠近则我们可以同样的D,同样的绕制模具,制作也只改变匝数,比较容易准备物料。

那filter solutions,ads,cst(AWR)我们到底应该依赖哪一个呢。cst也有优化。

我个人觉得有精力可以三个互补。如果计算结果差不多,不应该产生依赖。再学习lna时观察到安捷伦有一些nf非常低的管子,所以从这方面看,安捷伦,是德非常的射频。包括它的一些仪器等等。ads在分立元件这个仿真应该没有问题。

最终我们的仿真和实际的调试结果仍然有相当大的差距。比如分布电容仿真不到,要实际根据情况增减相应的cap,ind也需要相应的加多一些进行绕制。布局,线路本身也有一定的分布参数。就是仿真结果只是一个参考。是能否实现的一个依据。准值在仿真值的左或者右。