1、、带状线上所传输的电磁波主模，均为横电磁波，简称为TEM波。3.3同轴线的特性及其设计图表3.4带状线的特性及其设计图表3.5平行耦合带状线的特性及其设计图表许多带状线元件是利用平行导体间所存在的自然耦合构成，例如平行耦合线构成的滤波器、定向耦合器、平衡-不平衡变换器，以及梳妆线滤波器、交指型滤波器等。平行耦合线的一些主要结构示于图3.5-1中，其中（a）、（b）、（c）主要用于弱耦合元件中；而（d）、（e）、（f）、（g）主要用于强耦合元件中。这种平行耦合线的特性可以用偶模阻抗和奇模阻抗来表征。定义为方向相同的电流通过两线时，一线对地的特性阻抗；定义为方向相反的电流通过两线时，一线对地的特性
2、阻抗。3.6平行耦合矩形杆带状线3.7传输线的不连续性（1） 同轴线直径的改变 无论同轴线的内导体、外导体或两者的直径发生阶跃变化时，阶梯处呈现一并联等效电容，其数据可用图3-7.2求得。这些等效电路是当工作频率低于第一个高次模的截止频率时才成立。（2） 带状线中心导带宽度的改变 带状线中心导带宽度的阶梯改变，其效应等效于一个与线向串联的的感抗，该感抗的计算公式如下通常，此值很小，可以忽略。（3） 带状线直角拐弯 如图3.7-4所示的带状线，中心导带拐成直角，拐角外边截成斜线，以降低拐角处的电压驻波比。该图实用于接地板间距与波长之比为=0.0847，其它尺寸可由图中曲线查出。（4） 平行接地板
3、间半无限板的边缘电容在两平行接地板间放入一个人搬无限板，其一个角的准确边缘电容是（5） 带状线T形接头如图3.7-6(a)所示的对称带状线T形接头，可用图3.7-6（b）的等效电路来表示。3.8传输线谐振器 在许多微波滤波器的设计中，常用一段开路传输线或短路传输线作为谐振器。集总参数电路与微波电路间的等效，是按照下列方法建立起来的：集总参数等效电路中的电阻R和电导G，是在谐振频率上由线上与此有关的数值确定的；集总参数等效电路中的电抗元件，是依据传输线谐振器的电路斜率参数确定的。用于串联谐振器的电抗斜率参数的定义是：式子中X是电路输入阻抗的电抗。用于并联谐振器的电纳斜率参数是式子中B是电路输入导
4、纳的电纳。 电抗和电纳斜率参数是联系传输线谐振器与集总参数等效电路的简便方法。3.9平行耦合线的滤波器节 平行耦合线间的自然耦合，常常用来设计微波滤波器和定向耦合器。3.10波导的特性波导是由空心的导体管构成，它能传输电磁能，也是微波滤波器的一种常用元件。波导中可能传输的电磁波有无限个模式：一种叫“横电波”（简称“TE”模）；另一种叫“横磁模”（简称“TM”模）。通常在设计波导尺寸时，必须使其在一定波段内以主模单模传输能量。这时，它可用传输常数和特性阻抗的传输线来等效。波导的传输常数有唯一的定义，但其特性阻抗却无唯一的定义，通常定义为波导的波阻抗（即波导中横电场和横磁场之比）乘以常数，次常数取
5、决于特性阻抗所用的定义。3.11波导谐振器的谐振频率和无载值在设计波导滤波器谐振器中，最有用的两个特性是谐振频率和无载值。本节给出闭合矩形波导谐振器和圆波导谐振器的这些数值的曲线和公式。在谐振器开一个耦合小孔时，其谐振频率及无载值几乎与未开孔的谐振器一样。. 波导中的膜片和销钉加载在用波导构成微波滤波器时，需要在其中实现集总电容或电感，为此，常用插入有限厚度的金属膜片以改变其高度或宽度的方法，称为“膜片加载”。图.所示为改变矩形波导高度的膜片，它等效于在该处并联一集总电容，故称为“电容膜片”，其值可由图中曲线求得。图为改变矩形波导宽度的膜片，它等效于在该处并联一集总电感，故称为“电感膜片”，图
6、中曲线是其电纳值。还可用圆柱形销钉对波导进行电感加载，如图.所示。类似于矩形波导，圆波导也能用膜片加载的办法来实现并联电容或电感。. 波导中的小孔耦合在微波滤波器结构中，常在波导壁上开孔或用带孔薄膜片来构成波导间或波导与谐振器间的耦合，这些耦合孔一般是很小的，可用小孔饶射理论来进行分析和研究。第四章微波低通和高通滤波器设计.概述本章所讨论的，就是用分布参数传输线来模拟集总元件，这种微波结构可称之为“半集总元件”或“准集总元件”，而用它们组成的滤波器可称之为“半集总元件微波滤波器”。本章所讨论的滤波器适用于到波段。. 用微波结构模拟集总元件众所周知，在微波波段中，传输线应看作分布参数电路，只有当
7、其长度远小于波长时，才可近似地看作集总参数元件。（） 串联电感和并联电容的微波实现（） 并联电感的微波实现（） 串联电容的微波实现（） 并联的串联谐振电路的微波实现（） 并联的并联谐振电路的微波实现. 糖葫芦式同轴线低通滤波器 图.是一种半集总元件同轴线低通滤波器，它是用高阻抗线来模拟串联电感，用低阻抗线来模拟并联电容，把若干高阻抗线和低阻抗线交替级联起来，就构成这种滤波器，其状颇似糖葫芦。它和梯形LC低通原型等效。这种滤波器制造简单，性能良好。4.4带状线梯形低通滤波器采用带状线也可以构成上节所述的高、低阻抗线结构的微波低通滤波器，其中心导带可以是矩形杆或圆杆的空气带状线，也可以是微带式印刷
8、电路结构。图4.4-1所示的即为微带式梯形低通滤波器，图的中间部分是利用铜箔制成的中心导带，它是在铜介质基板上光刻而成。微带结构的最大优点是结构简单，制造容易。但损耗有点大。4.5带状线椭圆函数低通滤波器图4.5-1是另一种微带式低通滤波器，它是用来模拟椭圆函数低通原型的。串联电感用高阻抗线来实现，并联电容用低阻抗线来实现，并联支路的串联谐振电路用短截线来实现。这种滤波器也易于制造，而且有很高的截止率。但因其精确设计较难，故应用不如上述滤波器那样广泛。4.6半集总元件微波高通滤波器 半集总高通滤波器的设计步骤是：（1） 根据滤波器的通带和阻带衰减，选定低通原型。（2） 把低通原型元件的归一值变
9、换成集总元件高通滤波器的实际值。（3） 采用平板电容来实现集总元件高通滤波器的串联电容，设计出它们的尺寸。（4） 采用并联短路短截线来实现集总元件高通滤波器的并联电感，设计出他们的尺寸。第5章 窄带微波带通滤波器设计5.1概述本章先讨论集总元件耦合谐振器带通滤波器的一般设计公式，它是推到后面各种具体滤波器公式的基础。其次讨论如何让用微波结构来实现，然后讨论几种常用的窄带微波滤波器结构和设计。5.2耦合谐振器带通滤波器的基本原理5.3 K、J变换器的微博实现及其等效电路（1）1/4波长阻抗（或导纳）变换器 变换器的最简单形式之一就是1/4波长传输线，因为这样的传输线满足阻抗变换器的基本定义，它的
10、特性阻抗等于阻抗变换器的阻抗。同理，1/4波长传输线也可以用作导纳变换器，它的特性导纳等于导纳变换器的导纳。（2） 并联电抗耦合的阻抗变换器（3） 串联电纳耦合的导纳变换器（4） 其它5.4集总元件耦合谐振器滤波器5.5电容间隙耦合传输线滤波器 用半波长传输线作为并联谐振器，用端电容间隙作为耦合结构的直接耦合半波长滤波器。这种结构由于中心导体是间断的，所以需要介质支撑，故损耗较大。5.6电容间隙和并联电感交替的耦合滤波器 各1/4波长谐振器的一端用阻抗变换器K（即起并联电感作用的短路短截线）与相邻的谐振器限耦合，而它的另一端用导纳变换器J（即起串联电容作用的电容间隙）与另一相邻的谐振器相耦合。
11、5.7并联电感耦合波导滤波器 用半波长的波导段作为串联谐振器，用电感膜片或销钉形成的并联电感作为谐振器间的耦合结构，这种滤波器结构简单坚固，制造容易，应用较广。5.8小孔膜片耦合波导谐振器滤波器 小孔膜片耦合波导谐振器滤波器，也是一种窄带微波滤波器，也可以用耦合谐振器的设计理论来进行设计。5.9 1/4波长耦合波导滤波器1.10 十字形电容耦合宽阻带带状线滤波器到此为止，前面所讨论的带通滤波器结构，其相应在主通带中心频率的二倍或三倍处都有第二通带，而且这种附加通带是周期性地出现。需要采取措施以抑制附加通带。 每个谐振器一端短路，另一端开路，在离开路端不远处加以一横杆，谐振器间的耦合靠横杆间的间
12、隙电容来完成。谐振器的开路部分相当于并联电容，而短路部分则相当于并联电感，两者组成并联谐振器，横杆间的间隙电容起串联耦合电容的作用，故此滤波器的等效电路如图5.10-2所示。在传输线谐振器长度为1/4波长的奇数倍时，图5.10-2滤波器会有附加的通带。但如果设计恰当，使得谐振线的短路端到连接点的长度刚好等于高次通带中心频率的半波长或半波长的整数倍，而从开路端到连接点的长度刚好是1/4波长或它的奇数倍，则这些高次通带将被抑制。5.11梳妆线带通滤波器谐振器是由一端短路，一端经过一集总电容接地的一些平行耦合线所组成。第6章 宽带微波带通滤波器设计 6.1概述 本章的设计方法是把各个滤波器参数都确定
13、在带边频率和带中心的频率上，因此，对于窄带或宽带滤波器都能得到良好的结果。本章主要讨论几种由短截线或平行耦合线构成的滤波器。6.2 半波长谐振器平行耦合带通滤波器 图6.2-1（a）示出的是一个n谐振器平行耦合带状线带通滤波器，这些谐振器两端短路，它们的长度在中心频率上为半波长。 图6.2-3是图6.2-1（b）滤波器的印刷电路形式，它的结构简单，制造方便。但图6.2-3（a）中谐振器间耦合较松，不能用来制造宽带滤波器。如果要想用印刷电路达到宽频带，就必须采用6.2-3(b)所示的中心导带交错插入的结构，这样可以增加谐振器间的耦合，从而得到宽频带。这种滤波器由于整个填充有介质，故损耗较大。6.
14、3 1/4波长并联或串联短截线滤波器6.4 1/2波长短截线和1/4波长连接线带通滤波器众所周知，的开路线与的短路线相对应，而短路线则与开路线相对应，因此，与图6.3-1相对应可构成如图6.4-1所示的滤波器，它们是由短截线谐振器和连联接线所组成，而两者亦互为对偶。6.5 交指型带通滤波器的一般概念所谓“交指型滤波器”是指由两组平行耦合线谐振器相互交叉组成的结构。以前，这种结构有如下优点：（1） 结构紧凑、结实。（2） 由于每个谐振器间的间隔较大，故公差要求较低，容易制造。（3） 由于谐振杆长近似等于，故第二通带中心在上，其间不会有寄生响应。（4） 在和的偶数倍上，具有高次衰减极点，因而阻带衰
15、减和截止率都比较大。（5） 既可以做成印刷电路形式，又可以用较粗的杆做成自行支撑，而不用介质。6.6 终端短路式交指型滤波器的设计6.7 终端开路式交指型滤波器的设计6.8 圆杆交指型滤波器的设计6.9 电容加载交指型带通滤波器第7章 窄带微波带阻滤波器的设计7.1概述 本章讨论两种带阻滤波器，它们都是窄带滤波器。一是带状线窄带带阻滤波器，一是波导窄带带阻滤波器。7.2 窄带微波带阻滤波器的设计公式7.3 窄带带阻滤波器谐振器的微波实现7.4 带阻谐振器的调谐及其耦合的实验调整在窄带带阻滤波器情况下，若要求特定的响应，谐振器的调谐必须非常精确。在每个谐振器的高电压区安装上调谐螺钉，就很容易进行
16、调谐。调谐某一谐振器使必须使其它谐振器失谐或去耦。对于电容耦合带状线滤波器，只要在谐振器附近放以物体，就可以使之失谐；对于电感耦合的波导滤波器，只要用一导体片把其耦合孔盖住，就可使其去耦。在其它谐振器失谐或去耦的情况下，使阻带中心频率信号通过滤波器主线，然后调谐谐振器使信号衰减最大（通常为30或40分贝左右），这样就算调谐好了。7.5 带状线带阻滤波器的设计7.6 波导带阻滤波器的设计7.7 损耗对带阻滤波器的影响 损耗（即有限Q值）对带阻滤波器的影响是： （1）衰减在阻带中心处不再趋于无限大，而是降到某个有限值。 （2）通带衰减增加，越靠近阻带，增加越显著。第8章 微波滤波器的准确设计的基本
17、理论和带阻滤波器的准确设计8.1 概述在以上各章中主要研究了微波滤波器的近似设计，它是把集总元件原型的元件值在中心频率上用微波元件值来实现，从而得到窄带近似；或者在中心频率和带边频率上用微波元件值来实现，从而得到宽带近似。本章和第九章的目的就是介绍准确的设计方法。本章前几节先讨论从集总元件到分布元件的频率变换、黑田变换以及网络间的等效性，这些都是准确设计的基础。然后研究用它设计的各种典型微波带阻滤波器的结构和实例，并列出若干设计图表，以供应用。第九章主要讨论微波带通滤波器的准确设计。8.2 由集总元件到分布元件的频率变换 把集总元件网络变换为分布元件网络的变换式是：8.3 单位元件和黑田变换
18、为了在微波滤波器设计中能够把聚在一起的短截线及负载分开，常引入“单位元件”和“黑田变换”。8.5 基型微波带阻滤波器的准确设计8.6 多节数基型带阻滤波器的快速设计8.7 平行耦合式和支线式带阻滤波器的准确设计本节将讨论两种平行耦合杆组成的等效结构，如图8.5-1（c）和（d）所示，分别称为“支线式”和“平行耦合式”。显然它们的结构更加紧凑。与适用于宽带的基型相比，“支线式”结构适用于中等带宽，“平行耦合式”结构则适用于窄带。8.8 宽阻带微波椭圆函数带阻滤波器的准确设计微波椭圆函数带阻滤波器的准确设计，是用集总元件椭圆函数低通滤波器作为原型来进行设计的。首先用黑田变换和广义黑田变换，把低通原
19、型电路的集总元件用单位元件隔开，然后再用TEM微波结构来实现。通常所用的结构有两种，一种是用1/4波长和半波长短截线来实现的并联短截线型；一种是平行耦合线型。短截线型适合于宽阻带设计，平行耦合线型适合于窄阻带设计。本节讨论前者，下节讨论后者。8.9 窄阻带微波椭圆函数带阻滤波器的准确设计当所要设计的滤波器带宽较窄时，各阻抗值间差别就很大，不能用短截线来直接实现，故短截线型椭圆函数带阻滤波器不能用作窄阻带带阻滤波器。解决办法是采用图8.8-1（b）所示的平行耦合线结构，其设计程序是:(1) 选定椭圆函数低通滤波器原型。(2) 应用集总元件的低通到带阻的频率变换式，把低通原型变换成集总元件带阻滤波
20、器原型。(3) 应用黑田变换和广义黑田变换把带阻原型中的元件用单位元件隔开。(4) 应用8.4节中的平行耦合线结构来实现具有单位元件的S面网络。8.10 指型椭圆滤波器的准确设计这种滤波器可以得到很高的选择性和很紧凑的微波结构。它之所以称为“指型椭圆”，是由于它用了指型结构而得出椭圆函数响应。下面讨论它的设计方法，然后给出设计实例。指型椭圆滤波器是个结构紧凑，选择性好，频带宽的微波滤波器，应用频率范围可达X波段，其优点如下：（1） 已有低通原型的元件数值表可用；（2） 直接从低通原型变换，没有多余元件，不需要等效电路变换；（3） 物理结构非常紧凑，通常比具有同样选择性的交指滤波器小45倍，也比
21、其他椭圆微波滤波器紧凑。（4） 同样的设计方法和结构形式，同时适用于带阻和带通的设计。（5） 只要作很少的调整，这种滤波器的测量响应就能与理论很接近。这种滤波器在实用中也有一些限制：（1） 结构只适用于宽带（30%），不能用作窄带设计。（2） 结构要求有内部串联短截线，因此，比其他滤波器加工部分要多些。（3） 当频率太高，超过X波段，实际接地板的间距将对接头有影响，而且很难补偿。第9章 微波带通滤波器的准确设计9.1 概述本章主要讨论等长度TEM微波带通滤波器的准确设计，这些类型微波滤波器包括常用的1/4波长短截线滤波器、平行耦合线滤波器、交指型滤波器以及相应类型的波导滤波器。应用准确设计理论
22、来设计这类滤波器，在结构实现上具有较大的灵活性，且不会出现带宽变窄等现象。典型的微波带通滤波器的高通原型，是具有S面集总元件L、C和单位元件的S面网络。综合出这些S面原型的元件值后，即可用来设计微波带通滤波器。本章所讨论的S面原型是通过交指型结构的电容矩阵获得的。本章还广泛地论述有关微波滤波器的最佳原型等问题，所谓“最佳”，是指对同一响应而言，该网络所需的元件数最少。反之，在非最佳原型中就有一些元件是多余的，例如，在上一章中，用来隔开个电抗元件的单位元件，对响应就没有贡献。而最佳设计的着眼点就在于网络中的全部元件（包括单位元件）都对响应起作用。9.2 交指型结构的电容矩阵及其变换图9.2-1示
23、出一个接地板上有3个平行耦合杆的交指型结构，在（a）图中接地板用一根杆来示意，并标出各导体间的分布电容。这些分布电容有各导体杆对地的电容，称为“自电容”，有各导体杆之间的分布电容，称为“互电容”。 在设计交指型滤波器时，如果能求出这些分布电容，则根据第三章（矩形杆）和第六章（圆杆）的设计曲线，即可设计出滤波器的尺寸来。因此准确设计的关键就是这些分布电容，为此所采用的分析步骤是：（1）由交指线阵得出它的电容网络；（2）由电容网络得出电容矩阵；（3）变换电容矩阵，得出面原型网络；（）综合出面原型网络的元件值，从而得出交指型结构的各分布电容。. 交指型结构的面等效网络上节已研究了交指型结构及其电容网
24、络的变换，本节将研究它们的等效面高通原型网络。. 面高通原型滤波器的综合有了微波滤波器结构的S面等效网络后，只要综合出其元件数值，就可进而根据等效关系求出微波滤波器结构的各分布电容，最终设计出微波滤波器。综合的方法，就是用现代的网络综合法，即已知滤波器的衰减和带宽时，综合出S面原型网络的元件值。综合的步骤有三：（1） 确定S面原型网络的转移函数多项式；（2） 采用适当的近似函数来逼近原型的传输特性；（3） 由原型传输特性的近似函数，综合出原型的元件值。 9.5 交指型带通滤波器的试验设计9.6 交指型结构的分布电容数据表9.7 用数据表进行交指型带通滤波器的准确设计9.8 1/4波长短截线带通
25、滤波器的准确设计9.9 半波长谐振器平行耦合带通滤波器的准确设计第10章 微波带通滤波器的调试方法以及损耗的影响10.1 概述 本章从实际研制滤波器的观点出发，探讨了有关滤波器的调试问题，以及有损耗情况下的有关问题。前悑0Z赕(鵑挀偰儀餁脂鴂紃綃紃蜃鬃匃錄刄鞑鹞恛妖搀漀挀搀搀昀昀搀戀戀搀攀攀挀挀挀搀最椀昀刀鞑鹞恛妖搀漀挀尀尀愀攀戀愀愀愀愀攀挀焀欀昀椀爀砀吀唀眀唀猀一挀砀儀昀琀堀渀渀愀堀戀甀甀夀椀漀氀伀瘀瀀漀栀儀刀鞑鸀恛夀梋琀琀瀀猀眀眀眀眀攀渀欀甀渀攀琀挀漀洀椀氀攀刀漀漀琀尀圀攀渀欀甀渀攀琀椀氀攀刀漀漀琀尀搀愀愀挀挀昀攀攀攀搀戀昀愀栀竦竦琀A夀韤甀瀀瘀蝎氀捹桟玍眀眀最娀甀夀渀刀砀欀礀挀刀瘀洀夀一刀渀洀琀夀圀猀栀渀欀渀攀爀最戀伀眀瘀一礀攀稀礀一挀攀攀戀挀挀愀挀戀媣騀唀鐌儀瀀P茏酒店实习报告评语.doc酒店实习报告评语.doc2021-1157b7fe2a2-c41d-4745-9efd-1d2baf8b36a1nEvgYr/7AMBt6Ar6KAZSYa3b0eaLWp1KSHlwa9rZPcDN85E1D9/crg=酒店,实习,报告,评语https:/
