[发明专利]一种带通滤波器直接综合设计方法

摘要

本发明公开了一种带通滤波器直接综合设计方法。针对现有的广义切比雪夫单通带或多通带带通滤波器综合设计方法中导出的耦合矩阵只是窄带近似，不能用于综合宽带滤波器的缺陷，本发明的方法能够在带通域内对单通带或多通带带通滤波器进行直接综合，通过引入复数传输零点改善滤波器通带内的群时延特性；可以用于提取具有任意带宽和位于任意频率处传输零点的广义切比雪夫滤波器的网络矩阵，所导出的网络矩阵具有实际物理意义，而现有的传统方案所导出的网络矩阵可以看作是本发明所述技术方法所导出的网络矩阵的低通窄带近似结果，整个方法具有简单快速准确的优点。

主权项

1.一种带通滤波器直接综合设计方法，具体包括以下步骤：S1.根据待综合带通滤波器的指标，初始化待综合带通滤波器的传输零点的位置；S2.根据待综合带通滤波器的传输零点的位置，将带通滤波器的每个通带按照单通带滤波器进行单独综合，导出每个单通带滤波器对应的特征函数其中，i＝1,…,M；M表示所述的带通滤波器通带数目，表示归一化复数角频率变量，具体大小为ω_c表示用于归一化的特征角频率，s表示复数角频率变量，具体大小为s=jω，其中，j是虚数单位，ω为角频率变量；S3.根据步骤S2得到的每个单通带滤波器对应的特征函数得到待综合带通滤波器的特征函数并导出传输多项式反射多项式和共有分母多项式S4.判断得到的待综合带通滤波器的频率响应是否满足步骤S1所述的待综合带通滤波器的指标，如果不满足要求，调整待综合带通滤波器的传输零点的位置，返回到步骤S2；如果满足要求，则执行步骤S5；S5.将由步骤S3得到的传输多项式反射多项式和共有分母多项式所构成的散射矩阵转化为理论导纳矩阵S6.将理论导纳矩阵进行部分分式展开，并与横向等效电路中所导出的等效电路导纳矩阵进行对比，从而确定横向等效电路中各个谐振器的谐振频率和描述源端、负载端以及这些谐振器之间耦合关系的导纳倒置器参数，最终得到以全局谐振模式表示的横向网络矩阵