椭圆形的低通滤波器仿真计算
椭圆形的低通滤波器推导
一、AR7400低通滤波器原理图
AR7400中 5-阶的椭圆形的低通滤波器，由元件C75，C70，L14，C79，L16，C76，C80，L17，C71，L15，和C77组成。
二、单端线上的椭圆低通滤波器
1. 归一化椭圆低通滤波器模型特性：通带内有起伏，阻带内也有起伏：
2. 5-阶椭圆低通滤波器的归一化模型：
归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz ，特征阻抗1Ω；
3. 利用归一化模型设计低通滤波器步骤：
4. 频率和阻抗变换计算公式：
5. 设计一个截止频率为68MHz ，阻抗为50Ω的低通滤波器：
5阶归一化低通滤波器截止频率为（1/2∏）Hz ，特征阻抗1Ω；
6. 对归一化低通滤波器滤波器进行频率变换：
5阶低通滤波器截止频率为68M Hz ，特征阻抗1Ω；
7. 对以上滤波器进行阻抗变换：
5阶低通滤波器截止频率为68M Hz ，特征阻抗50Ω；
8. 对5阶低通滤波器截止频率为68M Hz ，特征阻抗50Ω仿真；
d B (S (1, 2) )
f req, MHz
5阶低通滤波器截止频率为68M Hz ，特征阻抗50Ω仿真图形
仿真结果：
通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率68MHz ，插损小于1.2dB, 阻带内带外抑制≥23 dB (at87～125MHz )， ≥60 dB(at125～860MHz )；
9. 对AR7400单端线滤波器的仿真；
当滤波器中的容值和电感值变化时，如下图，并对其进行仿真，
AR7400滤波器的一部分
Reverse Transmission, dB
d B (S (1, 2) )
freq, MHz
仿真结果：
通带内有两个起伏点，阻带内有两个陷波点，通带截止频率80MHz ，插损小于1.35dB, 阻带内带外抑制≥17dB (at90～～860MHz )；
说明：电容变小截止频率变大，带外抑制变小；
三、差分线上的椭圆低通滤波器
与单端走线的比较差分信号与传统的一根信号线一根地线（即单端信号）相比，其优点是： a 、抗干扰能力强。干扰噪声一般会等值、同时的被加载到两根信号线上，而其差值为0，即，噪声对信号的逻辑意义不产生影响。
b 、能有效抑制电磁干扰（EMI ）。由于两根线靠得很近且信号幅值相等，这两根线与地线之间的耦合电磁场的幅值也相等，同时他们的信号极性相反，其电磁场将相互抵消。因此对外界的电磁干扰也小。
1、直接对差分线上的滤波器（归一化推导）进行仿真
仿真结果：
Rev erse Transmission, dB
d B (S (1, 2) )
f req, MHz
从上图看出两个低通滤波器直接并连截止频率变为40MHz, 插损5dB, 带外抑制变为10dB
左
2、直接对AR7400椭圆滤波器进行仿真：
AR7400椭圆低通滤波器
仿真波形图：
m1m2freq=50.00MHz freq=70.00MHz dB(S(1,2))=-2.802dB(S(1,2))=-9.867
d B (S (1, 2) )
freq, MHz
从仿真图看AR7400滤波器截止频率50MHz ，插损2.8 dB, 带外抑制6.3 dB, 与归一化变换出的滤波器差距很大；
3、差分信号严格大小相等且极性相反，对差分线上滤波器等效，把其中一条线进行等效为参考地，等效的结果为单端滤波器，然后对单端滤波器进行仿真；
等效以后的仿真图形：
m1m2freq=30.00MHz freq=50.00MHz
dB(S(1,2))=-0.254dB(S(1,2))=-0.740
d B (S (1, 2) )
freq, MHz
截止频率为70MHz ，插损≤1.044，带外抑制≤15dB ；
以下是经典滤波电路：
5~85MHz滤波器：
L9
100nH
L10100nH
L11150nH
2~85MHz滤波器：
L39
150NH
L40
120NH
L41
100nH
105~865MHz滤波器：