使用QucsStudio的LPF设计指南：利用实际元件S参数进行仿真与优化

上次，我们使用QucsStudio和理想的电容器、电感器来设计和模拟Sub-GHz频段（915MHz）通讯用的低通滤波器（LPF）。这一次，作为续篇，我们使用村田制造所的实际部件进行更接近实际的模拟，并与理想部件进行比较。

实际部件的选择

QucsStudio中的lumped components可调用的电容器和电感器是理想部件。实际部件中包含了寄生电感和寄生电容，因此与理想部件的性能不同。

因此，这次我们将使用村田制造所提供的实际部件的S参数来进行更接近实际电路的模拟。
我们使用了GRM03系列的贴片电容器和LQP03TG系列的贴片电感器。这些部件是广泛使用的标准部件，适合一般通信设备的设计。
S参数可以从村田制造所的官方网站上获取。

在QucsStudio的电路图中，我们创建了由理想部件构成的滤波器和由实际部件的S参数构成的滤波器。我们使用了以下部件：

这是模拟的S21结果。红色—理想部件，蓝色—实际部件

乍一看，实际部件的衰减更大，特性似乎更好，但仔细观察通带和二倍频带，可以发现实际部件的通带衰减更严重。这是因为实际部件的直流分量、寄生电容和寄生电感导致的损耗增大。

使用GRM03系列和LQP03TG系列进行模拟时，与使用理想部件的结果相比，确认了约2dB的偏差。这是实际应用中对性能影响的关注水平。

接下来，我们尝试更换为更低损耗的部件，GJM03系列和LPQHQ03系列。这些部件被设计为减少直流分量等损失，预期可以获得良好的特性。
分别使用以下部件：

进行模拟后的结果如下图所示。
可以看到特性更接近理想部件。

为了改善2dB的偏差，我们将部件更换为更低损耗的GJM03系列贴片电容和LQP03HQ系列贴片电感，并进行了重新模拟。这一更改使得偏差改善到约1dB。

这一结果显示了根据所需性能适当选择部件类型的重要性。使用实际部件的S参数进行模拟，揭示了使用理想部件的模拟中看不到的性能偏差，并通过选择最优部件来提升性能的可能性。

使用QucsStudio进行的实际部件S参数模拟在设计过程中非常有效。特别是在需要细微性能优化的情况下，通过更换不同类型的部件进行测试，可以实现目标性能。通过这一过程，可以实现更接近现实的滤波器设计。