引 言 滤波器是一种二端口网络。它具有选择频率的特性,即可以让某些频率顺利通过,而对其它频率则加以阻拦,目前由于在雷达、微波、通讯等部门,多频率工作越来越普遍,对分隔频率的要求也相应提高;所以需用大量的滤波器。再则,微波固体器件的应用对滤波器的发展也有推动作用,像参数放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类器件都是多频率工作的,都需用相应的滤波器。更何况,随着集成电路的迅速发展,近几年来,电子电路的构成完全改变了,电子设备日趋小型化。原来为处理模拟信号所不可缺少的 LC型滤波器,在低频部分,将逐渐为有源滤波器和陶瓷滤波器所替代。在高频部分也出现了许多新型的滤波器,例如:螺旋振子滤波器、微带滤波器、交指型滤波器等等。虽然它们的设计方法各有自己的特殊之点,但是这些设计方法仍是以低频“综合法滤波器设计”为基础,再从中演变而成,我们要讲的波导滤波器就是一例。 通过这部分内容的学习,希望大家对复变函数在滤波器综合中的应用有所了解。同时也向大家说明:即使初看起来一件简单事情或一个简单的器件,当你深入地去研究它时,就会有许多意想不到的问题出现,解决这些问题并把它用数学形式来表示,这就是我们的任务。谁对事物研究得越深,谁能提出的问题就越多,或者也可以说谁能解决的问题就越多,微波滤波器的实例就能很好的说明这个情况。我们把整个问题不断地“化整为零”,然后逐个地加以解决,最后再把它们合在一起,也就解决了大问题。这讲义还没有对各个问题都进行详细分析,由此可知提出问题的重要性。希望大家都来试试。 第一部分 滤波器设计 § 1 -1 滤波器的基本概念 图 1 图1 的虚线方框里面是一个由电抗元件L 和C 组成的两端口。它的输入端1-1'与电源相接,其电动势为Eg,内 阻为R1。二端口网络的输出端2-2' 与负载R2相接,当电源的频率为零(直流) 或较低时,感抗jω L很小,负载R2两端的电压降E2比较大(当然这也就是说负载R2可以得到比较大的功率)。 但是,当电流的频率很高时,一方面感抗jω L变得很大,另一方面容抗-j/ω C却很小,电感L上有一个很大的压降,电容C又几乎把R2短路,所以,纵然电源的电动势Eg保持不变,负载R2两端的压降E2也接近于零。换句话说,R2不能从电源取得多少功率。网络会让低频信号顺利通过,到达R2,但阻拦了高频信号,使R2不受它们的作用,那些被网络 A(或其他滤波器)顺利通过的频率构成一个“通带”,而那些受网...