二阶高通滤波器截止频率计算公式，一种悬置线高通滤波器设计详细教程

很多朋友对二阶高通滤波器截止频率计算公式，一种悬置线高通滤波器设计详细教程不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

高通滤波器在滤波电路中起着重要的作用。它可以与低通滤波器结合，构成超宽带滤波器或带通连接的分频器。超宽带吸收滤波器也需要这种器件。其他结构的滤波器在教科书和网站上都可以找到，但对于宽带高通滤波器，很少见到简单高效的设计方法。这里以2GHz超宽带高通滤波器为例，说明悬线高通滤波器的设计原理和方法。

1、常见的高通滤波器类型常见的高通滤波器有以下几种，如图1:分布参数并联短路短截线类型：《Microstrip Filters for RF/Microwave Applications》有详细的原理介绍。关于半集总参数型(悬线高通/叉指电容等)的有效文章很少。).本文侧重于宽带带通型(交指型宽带结构)，可参考带通滤波器。

2、悬线高通滤波器的设计挑战与对策1)悬线高通滤波器的设计挑战悬线高通滤波器属于半集总参数滤波器。在所有形式的高通滤波器中，这种结构可以实现最高的带宽，高达20个八度。

典型的高通电路如图2所示。当理想LC原型转化为实际物理结构时，并联短路电感可以用传输线精确表示，但如何精确表示串联电容是悬线高通滤波器设计的一个挑战。这也是本文的核心。图2、典型高通样机和实际模型2)悬线高通滤波器的设计对策

刚做悬浮线高通滤波器的时候，我尝试采用了以下几种方法，这也是一般从业者潜意识里的想法。采用平板电容法计算吊线串联电容的大小，并单独模拟电容结构，通过参数提取电容值。虽然这些方法很笨拙，但经过多次迭代后，滤波器还是可以设计出来的。

为了获得简洁高效的模型，通过文献阅读，最终发现解决方案在于最基本的传输线理论，如图3所示。悬挂线的串联电容是耦合微带线，描述耦合微带线的模型可以准确描述结构。当我们设计高通滤波器时，可以通过图3中的等效原理计算出所需耦合线的奇模阻抗和长度，通过奇模阻抗可以确定耦合微带线的尺寸。

同时，偶模阻抗对滤波器性能的影响也可以通过电路仿真提前识别。

如果对滤波器设计感兴趣，建议仔细研究了解耦合线的模型。推荐书目《现代滤波器结构与设计》或《微带电路》。图：串联电容的精确描述模型3、:悬线高通滤波器的设计3、 1)设计步骤悬线高通滤波器遵循以下步骤：a)根据传输线的周期性和滤波器的其他要求进行指标分析、计算，选择合理的结构b)在ADS中建立带耦合线的高通模型，得到精确的三维电磁仿真模型。

c)、在Sonnet或HFSS进行电磁仿真，验证优化模型2)、设计实例a)、指标分析，并选择合理的结构。一般需要分析带宽、体积、功率容量、滤波器阶数以及是否需要带外零点来选择合适的结构和尺寸。因为是作为方法来解释的，所以这里选取了一个相对简单的模型，省略了指标分析这一步。b)在ADS中建立高通模型，得到精确的三维电磁仿真模型。

根据第2节的分析，耦合微带线的基本尺寸可由串联电容C=1/2*Yotan确定。因为习惯在广告中使用优化方法，这里不做详细计算，有兴趣可以自己推导。根据个人习惯，吊线基本参数见表1。详细计算见图4所示表格：悬线关键物理尺寸1、高介质厚度上下空气腔物理尺寸、介电常数、耦合微带线宽度、并联电感、最细线1mm0.127mm2.942mm0.2mm3mm、耦合线参数、并联最大阻抗。

理论数据zekezokozhkh 114 . 541 . 036 . 182 . 711551 . 03图：通过以上关键参数得到4、关键尺寸的计算，在ADS中建立图5所示悬挂线的高通模型，通过调谐和优化各传输线长度达到理论响应。图5、ADS C)中吊线的高通模型，Sonnet电磁仿真验证

根据上述电路仿真，得到各耦合传输线和并联短路传输线的实际物理尺寸，在sonnet中建立了图6所示的高通模型。一次模拟的结果如图6所示。图6、电磁仿真验证及初步仿真结果。通过仿真可以看出，电磁仿真结果与理论设计非常接近，证明了设计方法的正确性。而电磁模拟驻波较差，主要是因为模型中没有表达以下因素：

电路模型中没有表示串联电容和并联电感的T结，追求完美的朋友可以通过S3P文件表示T结；串联电容器的边缘电容不表示，也可以用S3P文件表示；并联短路短截线之间存在相互耦合，在电路中没有表现出来。由于篇幅所限，这个问题后面会有专门的文章来描述。

实践证明，当并联的短路短截线超过0.5mm的间隙时，只有在T结和边缘电容表达清楚后，电路模型才会足够精确。

以上知识分享希望能够帮助到大家！