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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