微波与射频滤波器的设计技术及实现PDF电子书下载

第Ⅰ部分 微波滤波器基础 2

第1章 散射参数与ABCD矩阵 2

1.1 引言 2

1.2 双端口网络散射矩阵 2

1.2.1 定义 2

1.2.2 S参数的计算 3

1.2.3 S参数的性质 6

1.3 双端口网络的ABCD矩阵 7

1.3.1 基本元件的ABCD矩阵 7

1.3.2 ABCD矩阵的级联与相乘性质 8

1.3.3 双端口网络的输入阻抗 9

1.3.4 阻抗变换器与导纳变换器 10

1.3.5 ABCD参数的性质 12

1.4 S参数与ABCD参数的互相转换 12

1.5 对称网络的等分定理 13

1.6 本章小结 15

本章参考文献 15

第2章 电路网络近似与综合 16

2.1 引言 16

2.2 理想低通滤波特性 16

2.3 理想低通滤波特性幅度响应的函数近似 17

2.3.1 巴特沃斯函数 17

2.3.2 切比雪夫函数 17

2.3.3 椭圆函数 18

2.3.4 广义切比雪夫（准椭圆）函数 20

2.4 理想低通滤波特性相位响应的函数近似 21

2.4.1 贝塞尔函数 21

2.4.2 罗德等距线性相位函数 22

2.5 低通集总阶梯原型 22

2.5.1 一般综合技术 22

2.5.2 归一化低通阶梯网络 25

2.6 阻抗与频率缩放 28

2.6.1 阻抗缩放 28

2.6.2 频率缩放 28

2.7 LC滤波器实例 29

2.8 阻抗与导纳变换器阶梯网络 29

2.8.1 低通原型 29

2.8.2 缩放的灵活性 30

2.8.3 带通阶梯网络 31

2.8.4 滤波器实例 32

2.9 本章小结 33

本章参考文献 33

第3章 波导与传输线 35

3.1 引言 35

3.2 矩形波导与谐振腔 35

3.2.1 矩形波导 35

3.2.2 矩形波导腔 36

3.3 圆形波导与谐振腔 37

3.3.1 圆形波导 37

3.3.2 圆形波导腔 39

3.4 消逝模 40

3.5 平面传输线 40

3.6 分布电路 43

3.7 本章小结 45

本章参考文献 45

第4章 微波滤波器的分类 47

4.1 引言 47

4.2 最小相位微波滤波器 47

4.2.1 一般设计步骤 47

4.2.2 最小相位滤波器实例 49

4.3 非最小相位对称响应微波滤波器 49

4.3.1 一般设计步骤 49

4.3.2 非最小相位对称响应滤波器实例 51

4.3.3 微波线性相位滤波器 52

4.4 非最小相位非对称响应微波滤波器 52

4.4.1 一般设计步骤 52

4.4.2 非最小相位非对称响应滤波器实例 55

4.4.3 优化方法设计多模滤波器 56

4.5 本章小结 56

本章参考文献 57

第Ⅱ部分 最小相位滤波器 60

第5章 毫米波电容带隙滤波器 60

5.1 引言 60

5.2 电容带隙滤波器 60

5.2.1 电容带隙滤波器结构 60

5.2.2 设计步骤 61

5.2.3 逐步设计实例 64

5.2.4 滤波器实现过程 65

5.3 毫米波段推广 67

5.3.1 毫米波技术 67

5.3.2 35GHz五阶切比雪夫电容带隙滤波器 69

5.4 悬置线电磁特性 70

5.5 本章小结 72

本章参考文献 72

第6章 带有介质插入的消逝模波导滤波器 74

6.1 引言 74

6.2 消逝模波导滤波器 74

6.2.1 结构的散射参数与ABCD参数 75

6.2.2 结构的等效电路参数 77

6.2.3 滤波器设计流程 81

6.2.4 设计实例与物理实现 82

6.3 折叠型消逝模波导滤波器 85

6.3.1 附加元件的散射参数与ABCD参数 86

6.3.2 滤波器设计流程 87

6.3.3 设计实例与物理实现 87

6.4 本章小结 89

本章参考文献 90

第7章 交指型滤波器 93

7.1 引言 93

7.2 交指型滤波器 93

7.3 设计方法 96

7.3.1 原型电路 96

7.3.2 等效电路 97

7.3.3 输入输出 99

7.3.4 窄带滤波器情况 100

7.3.5 频率变换 100

7.3.6 交指型滤波器的物理参数 101

7.4 设计实例 103

7.4.1 宽带实例 103

7.4.2 窄带实例 105

7.5 滤波器的物理实现与测量响应 106

7.6 本章小结 108

本章参考文献 108

第8章 悬置线实现梳状线滤波器 109

8.1 引言 109

8.2 梳状线滤波器 109

8.3 设计方法 111

8.3.1 原型电路 111

8.3.2 等效电路 112

8.3.3 输入／输出 113

8.3.4 可实现性 115

8.3.5 梳状线结构的物理参数 115

8.4 设计实例 117

8.5 滤波器的物理实现与测量响应 119

8.6 本章小结 120

本章参考文献 120

第Ⅲ部分 非最小相位对称响应滤波器 122

第9章 幅度相位限定的广义交指型滤波器 122

9.1 引言 122

9.2 广义交指型滤波器 122

9.3 同步幅度与相位函数 124

9.3.1 最小线性相位函数 124

9.3.2 幅度与相位同步非最小相位函数 125

9.3.3 幅度与相位同步非最小相位函数的综合 126

9.4 设计方法 129

9.4.1 偶模等效电路 129

9.4.2 频率变换 132

9.4.3 交指型结构的物理参数 132

9.5 设计实例 135

9.6 实现与测量响应 138

9.7 本章小结 139

本章参考文献 140

第10章 温度稳定窄带单模TE011线性相位滤波器 141

10.1 引言 141

10.2 TE011滤波器 141

10.3 低通原型 142

10.3.1 幅度 142

10.3.2 时延 142

10.3.3 低通原型的综合 143

10.4 设计方法 144

10.4.1 耦合匹配 144

10.4.2 腔体选择 146

10.4.3 耦合定义 148

10.5 设计实例 149

10.6 实现与测量响应 151

10.6.1 幅度与相位性能 151

10.6.2 温度性能 152

10.7 本章小结 155

本章参考文献 155

第Ⅳ部分 非最小相位非对称响应滤波器 158

第11章 非对称电容间隙耦合线滤波器 158

11.1 引言 158

11.2 电容间隙耦合线滤波器 158

11.3 非对称广义低通切比雪夫滤波器的综合 158

11.3.1 直线型网络 161

11.3.2 直线型网络的分析 161

11.3.3 直线型网络的综合 163

11.3.4 频率变换 165

11.4 设计方法 166

11.5 设计实例 170

11.6 CGCL滤波器的实现 175

11.7 本章小结 175

本章参考文献 176

第12章 具有传输零点的厚矩形窗口耦合直线型TE102/TE301非对称双模滤波器 177

12.1 引言 177

12.2 TE102/TE301滤波器 177

12.3 非对称广义低通切比雪夫滤波器的综合 177

12.3.1 基本元件 178

12.3.2 直线型网络的分析 178

12.3.3 直线型网络的综合 181

12.3.4 频率变换 182

12.4 设计方法 183

12.4.1 单模与双模腔体的等效电路 183

12.4.2 最优化方法 184

12.5 设计实例 187

12.6 滤波器的加工与测量性能 191

12.6.1 具有一个有限传输零点的三阶滤波器 191

12.6.2 具有两个有限传输零点的四阶切比雪夫滤波器 192

12.7 本章小结 194

本章参考文献 194

第13章 具有传输零点的非对称圆波导双模滤波器 196

13.1 引言 196

13.2 双模圆波导滤波器 196

13.3 非对称广义低通切比雪夫滤波器的综合 197

13.3.1 交叉耦合原型的综合 197

13.3.2 由链式矩阵提取元件 199

13.3.3 拓扑结构与频率变换 201

13.4 设计方法 203

13.4.1 矩阵旋转 203

13.4.2 十字型膜片 205

13.4.3 膜片的物理参数 208

13.5 物理实现与测量响应 209

13.5.1 一个传输零点在通带左端的四阶滤波器 209

13.5.2 两个传输零点在通带右端的四阶滤波器 211

13.5.3 一个传输零点在通带右端的六阶滤波器 212

13.6 本章小结 213

本章参考文献 213

第14章 利用遗传算法设计非对称多模矩形波导块滤波器 215

14.1 引言 215

14.2 多模矩形波导滤波器 215

14.3 基于优化的设计技术 217

14.3.1 遗传算法 217

14.3.2 实例 221

14.4 物理实现 225

14.4.1 具有两个传输零点的四阶滤波器 225

14.4.2 具有四个传输零点的七阶滤波器 227

14.4.3 具有六个传输零点的十阶滤波器 229

14.5 本章小结 231

本章参考文献 231

附录 233

附录1 无耗系统 233

附录2 冗余元件 234

附录3 波导阶梯不连续性的模式分析 235

附录4 具有单位变换器的三角形结构 241

附录5 多模矩形波导的参考场及其散射矩阵 242