广义切比雪夫滤波器的综合理论与双通带设计

随着现代微波通信技术的飞速发展，频谱资源的稀缺性和需求的提升对微波滤波器提出了更高的标准，包括高选择性、低损耗、小型化和成本效益。其中，广义切比雪夫函数滤波器因其具有任意传输零点的特性，以及矩形系数高、带宽窄和带外抑制强等优点，成为了当前国内外研究的焦点。这类滤波器在卫星通信系统中的应用尤为显著，如GPS系统中需要通过双通带滤波器滤出特定信号并进行合成，以实现信号隔离和接收机的优化。 本文的核心内容围绕广义切比雪夫函数滤波器展开，首先，作者基于无源网络理论构建了滤波器的传输和反射函数多项式，利用循环递归技术根据给定的传输零点来构建这些多项式，进而推导出耦合矩阵，这是滤波器设计的关键步骤。接着，文章探讨了频率变换技术在双通带滤波器设计中的应用，通过这种方法实现了在单个端口内提供双通带特性，从而简化了系统结构，降低了成本。 作者还借助了现代高频电磁仿真软件，结合所得到的耦合系数，进行微波滤波器的综合设计，包括带通和双通带滤波器。例如，通过方形开路环谐振器实现电耦合、磁耦合或混合耦合，通过精确控制谐振器长度确定其共振频率，而耦合臂间的距离则决定了耦合强度，从而精确地调整滤波器的参数，确保设计的准确性和有效性。 总结来说，本文不仅深入研究了广义切比雪夫函数滤波器的基础理论，而且将其应用于实际工程设计中，通过频率变换和耦合矩阵技术，实现了高效且精确的双通带滤波器设计。这不仅提高了滤波器性能，也对微波通信系统的整体优化起到了关键作用。关键词：滤波器综合、耦合矩阵、双通带滤波器、微波谐振器以及频率变换技术在其中的应用都体现了本文的核心价值。