微波课件7.pptVIP

3．微波滤波器的综合设计方法 同轴结构的微波低通滤波器 〔例7.3〕设计一个切比雪夫式同轴型微波低通滤波器,要求其截止频率fC＝3.6GHz,带内最大衰减LP=0.1dB,在阻带边频fS=6.4GHz处,LS≥30dB,输入、输出同轴线的特性阻抗均为Z0=50Ω,其外导体内直径D=1.6cm。 　证: 等效关系： 由 可解得等效关系式。 　同理可得图(c)和(d)的等效关系为 3. 用终端开路的平行耦合线节实现 令两者的〔A〕矩阵相等,可以求得其等效条件为 注：等效关系只有φ＝π/２时才成立;φ≠π/２时,两电路的等效关系是近似的。 变形低通原型：倒置变换器加入到低通原型的元件之间所形成的只有一种电抗元件的低通原型。 7.4.2 变形低通原型 由于两个原型电路均由无耗元件构成，为无耗网络，故衰减仅是由反射引起的。 变形低通原型在结构上与低通原型不同，但二者衰减特性相同。 欲使两电路衰减特性相同，只要在输入端反射系数相同即可。 欲使两电路衰减特性相同，只要在输入端反射系数相同即可。 低通原型和变形低通原型的输入端电压反射系数分别为 如果 或 则低通原形和变形低通原形的输入端电压反射系数相等，插入衰减特性相同。由此可得变形低通原型与低通原型两个电路元件之间的关系式 同理得 讨论： 1．低通原形中有(n+1)个元件，变形低通原形中有2(n+1)个元件，所以，在变形低通原形中有(n+1)个元件可以任意选择,这给设计带来一定的灵活性。如当选择了Lak及RL之后,即可由上式求得K值。反之，如给定了K01、K12、……Kn,n＋1之后,也可由上式求得La1、La2、……Lan及RL。 同样道理,G 0、Ca1、……Can和GL也可任意选择。 2．低通原型与变形低通原型结构形式不同，但特性相同。引入变形低通原型的目的是易于实现。 1. 由低通原型变换为变形低通原型 7.4.3 含阻抗倒置变换器的集中参数带通滤波器 2．把变形低通原型中的串联电感Lak变换成带通滤波器中的串联谐振电路 7.4.4 含导纳倒置变换器的集中参数带通滤波器 集中电感和电容的实现方法: 1．利用短路短截线和开路短截线可实现并联电感和并联电容； 2．利用高、低阻抗线可实现串联电感和并联电容。 §7.5 滤波器电路的微波实现 前面通过低通原型滤波器经频率变换综合设计出了实际的低通、高通、带通和带阻滤波器的集中参数电路。在微波滤波器中还需用分布参数元件代替集中参数元件，通常把这一过程称为滤波器电路的微波实现。 7．5．1 微波低通滤波器的微波实现 微带结构的微波低通滤波器 同轴线特性阻抗： 解:(1)根据技术指标LS、ωS′确定元件数n (2)求低通原型滤波器元件的归一化值 由LS ≥30dB,从图7.2.5(a)中查得n＝5 由表7.2.2(a)查得n＝5时低通原型滤波器元件的归一化值为 g1 =g5 =1.1463，g2 =g4=1.3712 g3 =1.9750， g6 =1.0000 　　(3)选定梯形电路的形式,计算各元件的真实值 选用电容输入式电路,由(7.3.4)式求得各元件的真实值 (4)选择各段传输线的特性阻抗并计算各段的长度 选择l 2、l 4段的高特性阻抗为  由(3.3.16)式可求得 可求得 选择l 1、l 3、l 5段的低特性阻抗为 则 由(3.3.16)式可求得 在微波带通滤波器中，需解决集中参数串联谐振电路和并联谐振电路的微波实现问题。 这可用二分之一波长端接负载阻抗和导纳的传输线来实现。 7．5．2 微波带通滤波器的微波实现 当 时，对于TEM波传输线,电长度 在中心频率附近, ,因而 此时 很小， 式中分母近似等于 ，即 对于传输 模的矩形波导 当 时，X=0，故可等效为串联谐振电路，即二分之一波长TEM波传输线可实现串联的串联谐振电路功能。 式中 当 时，X=0，故可等效为串联谐振电路，即二分之一波长波导传输线也可实现串联的串联谐振电路功能。 在中心频率附近， 当 时，B=0，故可等效为并联谐振电路，即 二分之一波长传输线可实现并联的并联谐振电路功能。 同理，在上述分析中，将阻抗Z换成导纳Y可得 串联谐振回路的“电