《LC滤波器和螺旋滤波器的设计》

第一章 滤波器概论1

1.1 滤波器的分类1

1.2 滤波器的应用2

1.3 LC滤波器和螺旋滤波器3

第二章 滤波器设计中的一些基本概念和原理5

2.1 概述5

2.2 振幅特性5

2.3 时延特性7

2.4 频率变换与网络转换9

第三章 低通滤波器的设计15

3.1 概述15

3.2 对偶电路16

3.3 反射系数、电压驻波比与衰减的关系16

3.4 归一化低通原型滤波器17

3.5 最平（巴特沃斯）低通原型滤波器19

3.6 切比雪夫低通原型滤波器20

3.7 椭圆函数（考尔）低通原型滤波器22

3.8 其他型式的低通原型滤波器23

3.9 设计步骤及例子37

3.10 四种典型滤波器衰减特性的比较41

第四章 高通滤波器的设计43

4.1 频率响应的变换43

4.2 网络转换43

4.3 设计举例43

4.4 最少电感结构44

第五章 带通滤波器的设计45

5.1 概述45

5.2 带通滤波器的响应曲线45

5.3 低通转换为带通的原则46

5.4 等效低通要求46

5.5 设计步骤及例子47

5.6 设计步骤的改进48

第六章 带阻滤波器的设计50

6.1 频率响应的变换50

6.2 网络转换50

6.3 设计举例51

第七章 网络变换53

7.1 概述53

7.2 变压器及其在滤波器设计中的应用53

7.3 二端网络的变换58

7.4 T形—π形变换66

7.5 诺登变换68

7.6 等效分支路的变换74

7.7 吸收节点杂散电容的变换75

7.8 柯林变换79

7.9 最少电感滤波器83

7.10 阻抗和导纳变换器86

7.11 负电感和负电容的等效变换90

7.12 信号源和负载的阻抗变换92

第八章 滤波器时延的计算97

8.1 概述97

8.2 低通原型滤波器的归一化时延特性97

8.3 低通滤波器时延的计算99

8.4 高通滤波器时延的计算101

8.5 带通滤波器时延的计算102

8.6 带阻滤波器时延的计算107

第九章 窄带带通滤波器的设计108

9.1 概述108

9.2 耦合谐振器带通滤波器的导出109

9.3 耦合谐振器带通滤波器的设计110

9.4 窄带椭圆函数带通滤波器的设计111

第十章 有耗滤波器的设计116

10.1 概述116

10.2 元件损耗的影响116

10.3 预畸设计法119

第十一章 螺旋滤波器概论131

11.1 螺旋滤波器的特点131

11.2 螺旋滤波器的进展132

第十二章 螺旋谐振器133

12.1 概述133

12.2 螺旋谐振器的基本原理133

12.3 螺旋谐振器的设计134

12.4 螺旋谐振器的结构与应用142

第十三章 螺旋滤波器的设计148

13.1 概述148

13.2 螺旋谐振器的设计148

13.3 螺旋谐振器间耦合的设计151

13.4 输入和输出耦合的设计153

13.5 设计举例155

第十四章 等元型螺旋滤波器的设计161

14.1 概述161

14.2 等元型带通滤波器的分析161

14.3 等元型滤波器的设计166

14.4 平行等元螺旋滤波器的设计173

14.5 轴向等元螺旋滤波器的设计174

第十五章 窄带椭圆函数螺旋滤波器的设计179

15.1 概述179

15.2 设计方法179

15.3 串臂回路的实现180

15.4 并臂回路的实现182

15.5 设计举例183

第十六章 螺旋滤波器的测试与调整187

16.1 概述187

16.2 Q值的测量187

16.3 耦合系数的测量188

16.4 频率的调整190

16.5 耦合的调整191

附录195

附录Ⅰ 滤波器计算曲线196

曲线1.1 最平滤波器计算曲线196

曲线1.2 切比雪夫滤波器计算曲线197

曲线1.3 椭圆函数滤波器计算曲线198

附录Ⅱ 滤波器衰减特性曲线199

曲线2.1 最平滤波器衰减特性曲线199

曲线2.2～曲线2.4 切比雪夫滤波器衰减特性曲线Ar＝0.01分贝；Ar＝0.1分贝；Ar＝0.5分贝200

附录Ⅲ 滤波器群延迟特性曲线和数据表203

曲线3.1 最平滤波器群延迟特性曲线203

曲线3.2～曲线3.4 切比雪夫滤波器群延迟特性曲线Ar＝0.01分贝；Ar＝0.1分贝；Ar＝0.5分贝204

曲线3.5 勒让德滤波器群延迟特性曲线207

曲线3.6 高斯滤波器群延迟特性曲线208

曲线3.7 最平时延滤波器群延迟特性曲线208

曲线3.8～曲线3.9 等波动误差线性相移滤波器群延迟特性曲线、相位误差＝0.05°；相位误差＝0.5°209

曲线3.10～曲线3.11 过渡型滤波器（逼近高斯响应至6分贝；至12分贝）群延迟特性曲线210

曲线3.12 同步调谐滤波器群延迟特性曲线211

表3.1～表3.5 n＝3椭圆函数滤波器群延迟特性数据表As≥40分贝；As≥45分贝；As≥50分贝；As≥55分贝；As≥60分贝212

表3.6～表3.10 n＝4椭圆函数滤波器群延迟特性数据表As≥40分贝；As≥45分贝；As≥50分贝；As≥55分贝；As≥60分贝214

表3.11～表3.15 n＝5椭圆函数滤波器群延迟特性数据表As≥40分贝；As≥45分贝；As≥50分贝；As≥55分贝；As≥60分贝217

表3.16～表3.20 n＝6椭圆函数滤波器群延迟特性数据表As≥40分贝；As≥45分贝；As≥50分贝；As≥55分贝；As≥60分贝219

表3.21～表3.25 n＝7椭圆函数滤波器群延迟特性数据表As≥40分贝；As≥45分贝；As≥50分贝；As≥55分贝；As≥60分贝222

附录Ⅳ 低通滤波器归一化元件值表224

表4.1 最平低通滤波器224

表4.2～表4.4 切比雪夫低通滤波器Ar＝0.01分贝；Ar＝0.1分贝；Ar＝0.5分贝227

表4.5 最平时延低通滤波器235

表4.6～表4.7 等波动误差线性相移低通滤波器（相位误差＝0.05°；相位误差＝0.5°）238

表4.8 高斯低通滤波器244

表4.9～表4.10 过渡型低通滤波器（逼近高斯响应至6分贝；至12分贝）247

表4.11 勒让德低通滤波器251

表4.12 椭圆函数低通滤波器253

表4.12.1～表4.12.5 椭圆函数低通n＝3 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝16％；ρ＝20％；ρ＝50％253

表4.12.6～表4.12.10 椭圆函数低通n＝4 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％；ρ＝50％258

表4.12.11～表4.12.15 椭圆函数低通n＝5 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％；ρ＝50％268

表4.12.16～表4.12.20 椭圆函数低通n＝6 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％；ρ＝50％278

表4.12.21～表4.12.25 椭圆函数低通n＝7 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％；ρ＝50％293

表4.12.26 椭圆函数低通n＝3 Ar＝0.1分贝；Ar＝0.5分贝；Ar＝1.0分贝308

表4.12.27 等终端椭圆函数低通n＝4 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％309

表4.12.28 等终端椭圆函数低通n＝6 ρ＝5％；ρ＝10％；ρ＝15％；ρ＝20％310

附录Ⅴ 预畸低通滤波器归一化元件值表311

表5.1 预畸最平低通滤波器（均匀损耗）归一化元件值表311

表5.1.1～表5.1.9 最平低通滤波器n＝2～10（均匀损耗）311

表5.2 预畸最平低通滤波器（电感有耗）归一化元件值表314

表5.2.1～表5.2.9 最平低通滤波器n＝2～10（电感有耗）314

表5.3 预畸切比雪夫低通滤波器（均匀损耗）归一化元件值表Ar＝0.01分贝316

表5.3.1～表5.3.8 n＝2～9切比雪夫低通316

表5.4 预畸切比雪夫低通滤波器（均匀损耗）归一化元件值表Ar＝0.9分贝320

表5.4.1～表5.4.5 n＝3～7切比雪夫低通320

附录Ⅵ 预畸的k和q参数表322

表6.1 最平滤波器Ap＝3分贝322

表6.2～表6.4 切比雪夫滤波器Ar＝0.01分贝；Ar＝0.1分贝；Ar＝0.5分贝324

表6.5 高斯滤波器Ap＝3分贝330

附录Ⅶ 最少电感滤波器电路和设计数据表332

n＝6 Ar＝0.18分贝 As＝46.1分贝 Ωs＝1.278332

本书采用符号335

主要参考资料340