同轴腔交叉耦合滤波器设计(第四章)详解
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(1)同轴腔交叉耦合实现方式：
非主通道且相邻同轴腔之间增加耦合孔、销钉、探针、环等耦合方式。
(2)交叉耦合电路实现方式：
谐振电路之间建立电容耦合、电感耦合等耦合方式
(3)电路与同轴腔对应关系：
(a)求解交叉耦合等效电路，得到交叉耦合系数； (b)求解交叉耦合同轴谐振腔之间的耦合系数； (c)让：电路交叉耦合系数 = 同轴谐振腔之间的耦合系数 则：交叉耦合同轴谐振腔组成的滤波器就得实现设计的滤波器特 性！
1
交叉耦合系数求解
(2)用广义切比雪夫函数来近似滤波器响应曲线：
交叉耦合系数求解
广义切比雪夫函数：
1 / pi CN ( ) ch[ ch ( xi )]。其中xi 1 / pi i 1
N 1
S参数与广义切比雪夫函数关系：
1 S (பைடு நூலகம்) 2 2 1 .CN ( )
同轴谐振腔交叉耦合 带通滤波器设计
(未名)
第四章 交叉耦合技术
基本概念
交叉耦合：
每个谐振器与其余谐振器相互耦合。N个谐振器共有N(N-1)/2个耦合 路径。
交叉耦合等效电路
基本概念
交叉耦合优点：
在通带外产生传输零点，提高滤波器带外抑制度，提高滤波器性能。
未交叉耦合特性曲线
交叉耦合特性曲线
2 21
S S 1
2 11 2 21
交叉耦合系数求解
(3)交叉耦合电路S参数与广义切比雪夫S参数关系： 令：S’是交叉耦合电路S参数， S’’是广义切比雪夫S参数。 如果： S’=S” 则： 交叉耦合系数M可以求得！
总结：交叉耦合滤波器设计步骤
给定技术指标 确定滤波器阶数和传输 零点位置 选定滤波器拓扑结构， 并求解出耦合矩阵 利用仿真软件得出滤波 器初始尺寸 滤波器软件仿真 滤波器加工
设计问题
问题4： 电路交叉耦合系数如何求解？
交叉耦合系数求解
(1)根据交叉耦合等效电路得到电路方程组：
交叉耦合系数求解
电路矩阵方程：[ω’U-jR+M].[I]=-j[e]
令[Z]= [ω’U-jR+M]。 注解：M是交叉耦合系数矩阵。
交叉耦合电路S参数：
S 21 2 j R1 R2 [ Z ] N 1 S11 1 2 jR1[ Z 1 ]11
传输零点
基本概念
传输零点
产生原因：交叉耦合在滤波器的主通道之外产生了另外的通道。通过 另外通道的信号与通过主通道的信号在幅度上相等、相位上相反， 从而在带外产生传输零点。
交叉耦合
基本概念
三腔交叉耦合系统
基本概念
四腔交叉耦合系统
设计问题
问题3： 交叉耦合在滤波器设计中如何实现？
交叉耦合实现方式
非主通道且相邻同轴腔之间增加耦合孔、销钉、探针、环等耦合方式。
(2)交叉耦合电路实现方式：
谐振电路之间建立电容耦合、电感耦合等耦合方式
(3)电路与同轴腔对应关系：
(a)求解交叉耦合等效电路，得到交叉耦合系数； (b)求解交叉耦合同轴谐振腔之间的耦合系数； (c)让：电路交叉耦合系数 = 同轴谐振腔之间的耦合系数 则：交叉耦合同轴谐振腔组成的滤波器就得实现设计的滤波器特 性！
1
交叉耦合系数求解
(2)用广义切比雪夫函数来近似滤波器响应曲线：
交叉耦合系数求解
广义切比雪夫函数：
1 / pi CN ( ) ch[ ch ( xi )]。其中xi 1 / pi i 1
N 1
S参数与广义切比雪夫函数关系：
1 S (பைடு நூலகம்) 2 2 1 .CN ( )
同轴谐振腔交叉耦合 带通滤波器设计
(未名)
第四章 交叉耦合技术
基本概念
交叉耦合：
每个谐振器与其余谐振器相互耦合。N个谐振器共有N(N-1)/2个耦合 路径。
交叉耦合等效电路
基本概念
交叉耦合优点：
在通带外产生传输零点，提高滤波器带外抑制度，提高滤波器性能。
未交叉耦合特性曲线
交叉耦合特性曲线
2 21
S S 1
2 11 2 21
交叉耦合系数求解
(3)交叉耦合电路S参数与广义切比雪夫S参数关系： 令：S’是交叉耦合电路S参数， S’’是广义切比雪夫S参数。 如果： S’=S” 则： 交叉耦合系数M可以求得！
总结：交叉耦合滤波器设计步骤
给定技术指标 确定滤波器阶数和传输 零点位置 选定滤波器拓扑结构， 并求解出耦合矩阵 利用仿真软件得出滤波 器初始尺寸 滤波器软件仿真 滤波器加工
设计问题
问题4： 电路交叉耦合系数如何求解？
交叉耦合系数求解
(1)根据交叉耦合等效电路得到电路方程组：
交叉耦合系数求解
电路矩阵方程：[ω’U-jR+M].[I]=-j[e]
令[Z]= [ω’U-jR+M]。 注解：M是交叉耦合系数矩阵。
交叉耦合电路S参数：
S 21 2 j R1 R2 [ Z ] N 1 S11 1 2 jR1[ Z 1 ]11
传输零点
基本概念
传输零点
产生原因：交叉耦合在滤波器的主通道之外产生了另外的通道。通过 另外通道的信号与通过主通道的信号在幅度上相等、相位上相反， 从而在带外产生传输零点。
交叉耦合
基本概念
三腔交叉耦合系统
基本概念
四腔交叉耦合系统
设计问题
问题3： 交叉耦合在滤波器设计中如何实现？
交叉耦合实现方式