2 微波滤波器和双工器的理论概述文献综述

微波滤波器是双工器器件的重要组件之一，双工器的发展离不开微波滤波器的不断发展。理想的滤波器应具有在通带内使微波信号完全被传输，在阻带内则完全不被传输的特性。然而，我们只能设计一个尽可能逼近理想滤波特性的滤波器。

微波频率选择器件的综合过程一般可以按以下四个环节进行[22]：

1. 根据微波系统的具体工程要求确定滤波器所要达到的工作特性；

2. 选择合适的逼近函数数学表达式来拟合此工作特性；

3. 由逼近函数确定微波频率选择器件相应的集总参数网络结构；

4. 设计合理的微波具体结构实现工作特性。

2．1 低通滤波器的一般概念

低通原型滤波器是由集总参数元件组成的二端口网络，它是设计微波滤波器的基础。图2.1（a）所示的是低通原型滤波器的理想化衰减频率特性。图中纵坐标表示的是衰减，横坐标表示的是角频率。实际应用当中，理想的衰减频率特性是无法实现的，工程上只能用一些逼近函数去尽量逼近理想的衰减频率特性。常用的逼近函数有最平坦函数、切比雪夫多项式和椭圆函数。图2.1(b)(c)(d)示出了由这三种逼近函数分别形成的低通原型滤波器的三种衰减频率特性。

                          图2.1 低通原型滤波器的衰减频率特性

（a）理想式 （b）最平坦式  （c）切比雪夫式  （d）椭圆函数式

由图2.1(b) 、(c)、（d）可看出，选择这三种逼近函数所形成的低通原型滤波器的衰减频率特性各有其特点，其中最平坦式表现出插入衰减L随频率的增加而单调增加的特性，且随频率增加的速度比较缓慢，即由通带到阻带的过渡频带（ ）比较宽，这是他的不足之处。切比雪夫式表现出来的很大的特点是通带内的衰减具有等起伏变化，呈现等波纹状态，故切比雪夫式又称为等波纹式。椭圆式虽然通带到阻带比切比雪夫式的还要陡峭，但是椭圆式滤波器电路结构很复杂，实现起来很困难。切比雪夫式通带外衰减L随频率单调增大，与最平坦式的特点相比，通带到阻带的过渡带（ ）较窄，即由通带过度到阻带比较陡峭[34]。而与椭圆式相比，切比雪夫式更简单容易实现。正式基于切比雪夫式这样的特点，根据本毕业设计中带通滤波器的设计指标，采用切比雪夫式滤波器是合适的。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

选定逼近函数后，运用数学运算可获得由电感和电容等集总参数元件所构成的梯形网络