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数字家庭网关射频滤波电路的设计与仿真
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2017-11-06
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介绍了数字家庭网关硬件设计架构，对其中的射频滤波器设计进行了详细阐述，给出了集总参数和分布参数两种设计思路下从理论计算、ADS 辅助设计到仿真、优化的完整滤波器设计步骤。结合目前常用的中心频率为 2.4GHz 的射频带通滤波器的设计实例，采用 Chebyshev 滤波器设计的低通原型进行变换，借助 ADS 分别设计了 LC 滤波电路和平行耦合微带线滤波电路，给出了原理图仿真和优化结果，对平行耦合微带线滤波电路，更进一步给出了电路版图和 Momentum 仿真结果。仿真结果表明：这两种设计方案满足设计的要求，是可行的，在高频段工作时应首要考虑微带线滤波的方法进行设计。
1 数字家庭网关硬件系统架构
家庭网关作为数字家庭网络中的核心设备，主要实现路由、桥接、地址分配与管理、协议转换、VPN 以及防火墙等功能［3］。目前，家庭网关已成为家庭内部网络和外部网络的链接桥梁和门户；还可以从智能家庭外部搜索适合用户设备的服务，以满足和扩大用户的需求和资源共享度［4］。数字家庭网关的硬件系统架构一般采取模块化方式进行设计，随着集成电路工艺的发展，将不同模拟电路模块整合在单一芯片中形成完整的系统，也即片上系统（SoC），已经成为发展趋势。一个典型的数字家庭网关硬件架构如图 1 所示［5］。这里重点对硬件架构中射频传输滤波器设计展开阐述。
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