Разработайте полосовой фильтр IF Баттерворта

Этот пример показывает, как разработать Промежуточную частоту (IF) полосовой фильтр Баттерворта с центральной частотой 400 МГц, пропускной способностью 5 МГц и Потерей вставки (IL) 1 дБ [1].

Объясните Потерю Несоответствия/Вставки (IL)

Практические схемы переносят определенную степень несоответствия. Несоответствие происходит, когда несопоставленная схема соединяется с исходным продвижением РФ к отражениям, которые приводят к потере степени, поставленной схеме. Можно использовать IL, чтобы задать это несоответствие. Вычислите выходной импеданс не сочетаются, чтобы составлять данный IL. IL и нормированный выходной импеданс (Zout) связаны можно следующим образом [2], [3]:

IL (дБ) =-10*log10 (1-| | ^2) =-10*log10 (4*Zout / (1+Zout) ^2)

Корни получившегося полинома возвращают значение нормированного Zout. Ненормированные значения для Zout составляют 132,986 Ом и 18,799 Ом. Выберите более высокое значение для проекта фильтра, чтобы составлять IL.

Zout = 132.986;

Разработайте фильтр

Используйте rffilter, чтобы разработать фильтр для желаемых спецификаций.

Fcenter = 400e6;
Bwpass  = 5e6;
if_filter = rffilter('ResponseType','Bandpass',                         ...
    'FilterType','Butterworth','FilterOrder',4,                         ...
    'PassbandAttenuation',10*log10(2),                                  ...
    'Implementation','Transfer function',                               ...
    'PassbandFrequency',[Fcenter-Bwpass/2 Fcenter+Bwpass/2],'Zout',Zout);

Постройте S-параметры и групповую задержку фильтра

Вычислите sparameters.

freq = linspace(370e6,410e6,2001);
Sf = sparameters(if_filter, freq);
figure;
rfplot(Sf);

Data Cursor, показывающий IL на 1 дБ в Fcenter = 400 МГц

Вычислите groupdelay:

gd = groupdelay(if_filter, freq);
figure;
plot(freq/1e6, gd);
xlabel('Frequency, MHz');
ylabel('Group delay');
grid on;

Представляйте фильтр как файл пробного камня

Используйте rfwrite, чтобы записать sparameters разработанного фильтра для желаемого частотного диапазона. Можно считать этот файл Пробного камня в объект nport, который в свою очередь может быть вставлен в объект rfbudget.

filename = 'filterIF.s2p';
if exist(filename,'file')
    delete(filename)
end
rfwrite(Sf,filename,'format','MA')

Ссылки

[1] Хунбао Чжоу, Интервал Ло. "Проект и бюджетный анализ получателя РФ средства чтения ETC на 5.8 ГГц", Опубликованного в Коммуникационной технологии (ICCT), 2 010 12-х Международных конференциях IEEE, Нанкине, Китай, ноябрь 2010.

[2] Электронный анализ фильтра и синтез, Майкл Г. Эллис старший, дом Artech, глава 7.

[3] Проектирование схем РФ, Р. Людвиг, Г. Богданов, образование Пирсона, глава 2.