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微波滤波器的综合与设计

作　者: 玉海燕
导　师: 程勇
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 广义切比雪夫函数交叉耦合耦合矩阵相似变换传输零点
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

现代通信技术的发展,要求微波滤波器有更好的频率选择性能包括:带内插损尽可能的低、带外抑制尽可能的陡峭、通带相位特性更趋近于线性等等。广义的切比雪夫函数为传输函数的滤波器具有了切比雪夫函数滤波器和椭圆函数滤波器的优点,能够达到限定的指标要求,同时交叉耦合滤波器引入了有限频率处的传输零点,在改善了滤波器的性能的同时没有增加滤波器的体积,从而以切比雪夫函数为传输函数的交叉耦合滤波器在通信网络中广泛应用。本文综合研究了广义切比雪夫函数滤波器的设计理论及其在滤波器设计中的实现。首先是根据等效电路模型得出其对应的网络特征函数,计算得到对应的导纳函数,根据导纳函数和广义切比雪夫函数的传输函数得到归一化的耦合矩阵;然后根据滤波器的传输零点和传输极点之间的关系,确定广义切比雪夫函数滤波器的传输零点的位置。同时,本文还进行了耦合矩阵的综合,对可实现的拓扑结构的耦合矩阵进行相似变换消元。接着给出了从实际微波电路中提取耦合系数的方法,给出具体的设计实例进行验证。最后给出了交叉耦合滤波器的设计流程,并在同轴腔体和基片集成波导中实现了交叉耦合滤波器的设计,验证了前面理论可行性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-12
  1.1 滤波器的概况  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-10
  1.3 内容安排  10-12
第二章滤波器设计基本理论  12-26
  2.1 传输函数及其低通原型  12-19
    2.1.1 传输函数  12-14
    2.1.2 最平坦函数  14-15
    2.1.3 切比雪夫函数  15-17
    2.1.4 椭圆函数  17-18
    2.1.5 广义切比雪夫函数  18-19
  2.2 频率变换  19-23
    2.2.1 低通到高通的转换  20-21
    2.2.2 低通到高通的转换  21
    2.2.3 低通到带通的转换  21-22
    2.2.4 低通到带阻的变换  22-23
  2.3 倒相器  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章耦合矩阵的综合与耦合参数的提取  26-45
  3.1 耦合矩阵的综合  26-33
    3.1.1 交叉耦合网络模型的分析（流程框图）  27-29
    3.1.2 由广义切比雪夫函数综合出的耦合矩阵  29-33
  3.2 耦合矩阵的相似变换及消零  33-36
    3.2.1 折叠型拓扑结构耦合矩阵的化简  34-36
  3.3 耦合参数的提取  36-44
    3.3.1 交叉耦合的路径及传输零点的确定  37-38
    3.3.2 耦合谐振腔耦合参数的提取  38-43
    3.3.3 非对称型耦合结构中耦合系数的提取  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章广义切比雪夫响应滤波器的综合  45-50
  4.1 广义切比雪夫滤波器的设计实例  45-49
  4.2 本章小结  49-50
第五章交叉耦合带通滤波器的设计  50-67
  5.1 交叉耦合滤波器的设计过程  50-51
  5.2 交叉耦合带通滤波器的仿真设计  51-66
    5.2.1 四阶同轴腔体交叉耦合带通滤波器的仿真设计  51-59
    5.2.2 SIW 交叉耦合带通滤波器的仿真设计  59-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章结论  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
附录Ⅰ  71-78

微波滤波器的综合与设计

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