FilterSolutions 初级

简介

Filter Solutions 2019并非一个独立的软件，而是由多个子模块组成，包括无源滤波器，分布式滤波器，有源滤波器，数字滤波器，开关电容滤波器等等，其中有源滤波器支持多反馈双二阶，支持具有带通或高通/低通级的带通拓扑，支持综合三阶段和综合四阶段等等，而分布式滤波器支持具有电感器转换的分布式设计，支持双工器和多路复用器，支持多频段滤波器合成等等，可以广泛应用于通信系统，军事电子，医疗，仪器仪表，石油勘探和天线设计等行业。
因为在这里只是利用这款软件进行学习，所以使用的是破解版的Filter Solutions2019，功能强大，但偶尔也会有使用不当的情况使之不能正常操作，笔者就经历了一次，利用windows自带的TM强制关闭才解决。
初次任务是设计一个有源滤波器，调整参数使其达到预期效果。

参数设置

打开FilterSolutions，界面如下（Figure 1）：

如图所示（Figure 2）：我们直接点击上面菜单一行“Advanced”进行设计打开后进入Filter Quick模式：

进入这个界面就可以基本上随心所欲的设计我们想用的滤波器：
Digital：数字滤波
Active：有源滤波
SWcap:开关电容滤波
Distributed ：分布式滤波
Lumped 集总式滤波
按照对于频率段的筛选，滤波器又分为：
LowPass High Pass ,Band Pass,Band reject,等
按照滤波器的数学模型又分为：
巴特沃斯，切比雪夫，高斯分布等等
#参数设置如图（Figure 3）

这里选择切比雪夫Ⅰ式滤波特性：通带中等纹波，阻带是单调的。
有源滤波器（Active），带通滤波器BandPass，
扫描频率（GraphLimits）是10khz-5Mhz
阶数是4（order）
下限截止频率：238k（lowwer corner)
上限截止频率：897k (topper corner)
选择坐标上频率的形式（Rad/Sec是弧度形式，Hertz是我们常见的Hz形式，均取log对数）
还可以选择极点（Add tx zeros），这里暂时没有此类要求，略去。
点击synthesize即可生成电路图
如图（Figure 4）：

幅频响应如图（Figure 5）：

得到电路的数据如表所示：

项目	Value
通带内增益	1
下限截至处（200k)	-4DB
上线截止处 (1M)	-2DB

本篇小结

对于本人这种计算能力差劲的，这款产品简直就是理想的"老人机"，省去计算部分，节省许多扣头时间。当然设计出具有滤波功能电路，这只是一个小片段，实际电路更加复杂，输入阻抗，输出阻抗与外界电路匹配问题以及布线自激问题都需要考虑进风险之中。
回到家后第一个硬件仿真，基本上参数拟合比较理想，硬件焊接部分还需实操，希望二月底回到学校可以去基地焊出来符合要求的板子——玄学之（上苍保佑（……））