微帶耦合線帶通濾波器的綜合設(shè)計(jì)

1、1微帶耦合線帶通濾波器的綜合設(shè)計(jì)微帶耦合線帶通濾波器的綜合設(shè)計(jì)濾波器的功能是用來(lái)分隔頻率，即通過(guò)需要的頻率信號(hào)，抑制不需要的頻率信號(hào)。目前廣泛采用原型濾波器設(shè)計(jì)法，所謂原型濾波器設(shè)計(jì)法就是以低通濾波器為原型，通過(guò)頻率變換得到所需濾波器的電抗元件的值，然后再通過(guò)相應(yīng)的器件將其實(shí)現(xiàn)。該方法應(yīng)用了綜合設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)過(guò)程規(guī)范，再結(jié)合微波CAD軟件進(jìn)行模擬，能克服理論分析精度低的缺點(diǎn)，并使設(shè)計(jì)周期縮短、設(shè)計(jì)成本降低。下面首先簡(jiǎn)略介紹帶通濾波器的理

2、論分析并得出計(jì)算公式，然后以一個(gè)帶通濾波器為例子介紹結(jié)合微波CAD軟件進(jìn)行帶通濾波器設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。一、低通濾波器原型：圖1低通濾波器原型電路一般用通帶截止頻率和阻帶截止頻率，及相對(duì)應(yīng)的衰減和來(lái)描述低通c?s?plsl濾波器的性能，越小、越大、與越接近，性能就越好。plslc?s?L、C串、并聯(lián)而成的梯形電路能夠?qū)崿F(xiàn)低通特性。要進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，就需要求出工作衰減L與電路各元件值的關(guān)系。n個(gè)L、C元件構(gòu)成的低通網(wǎng)絡(luò)，如圖1，R0和Rn1分別

3、代表電源內(nèi)阻和負(fù)載電阻，工作衰減L為:（1.1）??221221dcbaSL?????a~d是低通網(wǎng)絡(luò)a矩陣的四個(gè)參數(shù)，給定n的L、C低通網(wǎng)絡(luò)的a矩陣等于相應(yīng)n個(gè)L、C的a矩陣相乘。單獨(dú)的串聯(lián)L、并聯(lián)C的a矩陣分別為：和（1.2）1010zlj?1010czj?計(jì)算表明，工作衰減L（dB）可以表達(dá)為1加上的2n次的一個(gè)偶次多項(xiàng)式：?（1.3）???nPL21??例如時(shí)，2?n（1.4）22102220212422124421??????

4、?????????????clZcZlclL3二、帶通濾波器與低通原形的頻率變換帶通濾波器指標(biāo)的描述：、為通帶截止頻率，對(duì)應(yīng)衰減，、為1c?2c?pl1s?2s?阻帶截止頻率對(duì)應(yīng)衰減，為通帶中心頻率，為相sl210cc??????012???ccW??對(duì)帶寬。低通濾波器的衰減是一個(gè)偶函數(shù)，考慮小于零時(shí)，低通濾波器???nPL21???可以看成是由到，為中心頻率的帶通濾波器，當(dāng)然是沒(méi)有負(fù)頻率的，但c??c?0??從中可以看出低通與帶通存在

5、著聯(lián)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：、及對(duì)應(yīng)、c??c?pl1c?及；、及對(duì)應(yīng)、及；對(duì)應(yīng)。通過(guò)下列頻率變換可2c?pls??s?sl1s?2s?sl0??0?以由低通得到帶通：（2.1）???????001??W圖1變換成圖2：圖2帶通濾波器原型電路運(yùn)用等衰減條件，對(duì)于低通串聯(lián)電感有：（2.2）????kkkkCLjgWjgj???????1100????式中和（2.3）0?WgLkk?kkgWC0??低通并聯(lián)電容有：（2.4）????iiiiLC