资源介绍
视频数量：24个
总时长：1小时47分
课程介绍：
AWR软件24GHz微带带通滤波器设计
滤波器是射频和微波系统中最基础也最重要的无源器件之一。不管你做的是通信基站、雷达系统，还是卫星地面站，几乎所有的高频电路都离不开滤波器。而微带滤波器因为体积小、重量轻、成本低、易于加工集成，成为现在工程师做设计时的首选方案。这门课要讲的，就是怎么用AWR软件从零开始设计一个24GHz的微带带通滤波器。
课程先从低通滤波器入手。很多人可能觉得奇怪：明明要设计带通滤波器，为什么要先学低通？因为低通滤波器是所有滤波器设计的理论基础。课程会先讲清楚低通原型的概念，解释为什么设计滤波器要先找一个归一化的低通原型，然后再把它变换到实际需要的频段和阻抗。具体会介绍阶梯阻抗滤波器、用开路短截线实现的L-C梯形滤波器，以及半集总参数滤波器。这些不同的实现方式各有优缺点，阶梯阻抗结构简单但尺寸较大，半集总滤波器能做到很紧凑但设计复杂一些，课程会教你什么时候该选哪种方案。
掌握了低通滤波器的设计思路之后，课程进入带通滤波器的核心内容。这部分会系统地介绍五种最常用的微带带通滤波器结构。第一种是边缘耦合滤波器，这种结构利用两根微带线之间的耦合来实现滤波，耦合量决定了带宽，结构对称所以容易加工。第二种是并行耦合滤波器，跟边缘耦合类似但走线形式不同，耦合量可以做得更强，适合带宽较大的场合。第三种是发夹线滤波器，把半波长谐振器弯成U形，能大大缩短电路尺寸，是实际工程中用得最多的结构之一。第四种是交叉指滤波器，谐振器像手指一样交叉排列，Q值高、选择性陡峭，适合对滤波性能要求高的场合。第五种是伪梳状线滤波器，结构紧凑，适合小型化应用。课程会逐一讲解每种结构的工作原理、设计公式，以及在AWR软件里怎么建模。
短截线滤波器是另一类重要的微带滤波器。课程会专门讲解四分之一波长短路短截线和二分之一波长开路短截线这两种结构。这类滤波器利用传输线的固有特性来形成谐振，不需要额外的集总电感电容，加工一致性很好。课程会推导特性导纳的计算公式，教你怎么根据低通原型的元件值来确定短截线的参数。
学完前面这些理论知识，课程最后用一个完整的24GHz微带带通滤波器设计实例把内容串联起来。这个实例从指标确定开始，依次演示如何选择滤波器拓扑结构、计算微带线尺寸、在AWR软件里建立电磁仿真模型、设置边界条件和网格、运行仿真、分析S参数结果、判断设计是否满足要求。如果性能不达标，还要讲解怎么调整参数来优化。24GHz是5G通信和卫星通信的常用频段，这个实例的设计流程和方法完全可以推广到其他频段。
整门课时长不到两小时，内容很紧凑。老师会把理论讲解和软件操作穿插进行，每个知识点都配有相应的仿真演示，帮助你理解那些抽象的参数到底怎么影响最终的滤波性能。课程还提供了完整的AWR工程文件，可以直接打开来学习和修改。
这门课适合正在做射频前端研发的工程师，特别是接触毫米波频段设计的从业者。如果你是电子信息工程、电磁场与微波技术相关专业的学生，学完这门课能对滤波器设计建立一个完整的框架，比看书本学起来快得多。前提是你得有一定的电磁场理论基础，知道什么是微带线、特性阻抗、波长这些基本概念，否则有些地方可能会觉得吃力。