通信系統微波濾波器：基礎篇(第二版)（簡體書）

本書是微波濾波器設計領域的權威著作，前兩章介紹了通信系統的基本概念與理論；第3章至第7章敘述了各類濾波器傳輸函數及其電路網絡綜合方法；第8章至第10章詳細說明了濾波器基本耦合矩陣理論及相關拓撲結構的綜合方法與應用；第11章和第16章介紹了各類微波諧振器的理論與應用；第12章、第17章和第18章給出了微波低通濾波器，自均衡全通網絡的濾波器的綜合及多工器的設計與實現；第13章討論了雙模濾波器函數的優化及其波導結構應用；第14章和第15章介紹了電磁仿真軟件在微波濾波器上的應用，並給出了多種工程優化實例；第19章介紹了計算機輔助調試的基本理論與應用；後一章專門論述了高功率微波濾波器的設計與應用中的關鍵影響因素，針對複雜的無源互調問題進行了系統性的分析，並提出了解決方案。

Richard J. Cameron博士 COM DEV 國際公司前技術總監，英國利茲大學客座教授，IEE和IEEE會士。Chandra M. Kudsia博士 COM DEV國際公司前首席科學家，加拿大滑鐵盧大學兼職教授，IEEE、AIAA、CAE、EIC和IETE會士。Raafat R. Mansour博士 COM DEV國際公司前研發總監，加拿大滑鐵盧大學教授， IEEE、CAE和EIC會士。
王松林 上海微嘉電子技術有限公司總經理，擁有微波濾波器設計和應用領域近20年的從業經驗。於2006年創辦了微波家園論壇，身兼站長和管理員。擅長濾波器等射頻器件設計，仿真與實際工程應用。基於MATLAB平臺，自主編寫了濾波器的智能建模及仿真算法。

第1章 射頻濾波器——無線通信網絡系統概論
1.1 通信系統模型
1.1.1通信系統的組成
1.2無線頻譜及其應用
1.2.1微波頻率下的無線傳播
1.2.2作為自然資源的無線頻譜
1.3信息論的概念
1.4通信信道與鏈路預算
1.4.1通信鏈路中的信號功率
1.4.2發射天線與接收天線
1.5通信系統中的噪聲
1.5.1鄰近同極化信道干擾
1.5.2鄰近交叉極化信道干擾
1.5.3多路徑干擾
1.5.4熱噪聲
1.5.5級聯網絡中的噪聲
1.5.6互調噪聲
1.5.7非理想信道的失真
1.5.8射頻鏈路設計
1.6通信系統中的調制和解調方案
1.6.1幅度調制
1.6.2基帶信號的組成
1.6.3角調制信號
1.6.4頻率調制系統和幅度調制系統的對比
1.7數字傳輸
1.7.1抽樣
1.7.2量化
1.7.3脈衝編碼調制系統
1.7.4脈衝編碼調制系統的量化噪聲
1.7.5二進制傳輸中的誤碼率
1.7.6數字調制和解調方案
1.7.7高級調制方案
1.7.8服務質量和信噪比
1.8衛星系統的通信信道
1.8.1接收部分
1.8.2信道器部分
1.8.3高功率放大器
1.8.4發射機部分的架構
1.9蜂窩系統中的射頻濾波器
1.10超寬帶無線通信
1.11系統需求對射頻濾波器指標的影響
1.11.1頻率規劃
1.11.2干擾環境
1.11.3調制方案
1.11.4高功率放大器特性
1.11.5通信鏈路中射頻濾波器的位置
1.11.6工作環境
1.11.7微波濾波器技術的限制
1.12衛星和蜂窩通信對濾波器技術的影響
1.13小結
1.14參考文獻
附錄1A互調失真小結

第2章電路理論基礎——近似法
2.1線性系統
2.1.1線性的概念
2.2系統的分類
2.2.1時變系統和時不變系統
2.2.2集總參數系統和分布參數系統
2.2.3實時系統和動態系統
2.2.4模擬系統和數字系統
2.3電路理論的歷史演化
2.3.1電路元件
2.4線性系統在時域中的網絡方程
2.5頻域指數驅動函數的線性系統網絡方程
2.5.1復頻率變量
2.5.2傳輸函數
2.5.3連續指數的信號表示
2.5.4電路網絡的傳輸函數
2.6線性系統對正弦激勵的穩態響應
2.7電路理論近似法
2.8小結
2.9參考文獻

第3章無耗低通原型濾波器函數特性
3.1理想濾波器
3.1.1無失真傳輸
3.1.2二端口網絡的傳輸功率
3.2雙終端無耗低通原型濾波器網絡的多項式函數特性
3.2.1反射系數和傳輸系數
3.2.2傳輸函數和特徵多項式的歸一化
3.3理想低通原型網絡的特徵多項式
3.4低通原型濾波器的特性
3.4.1幅度響應
3.4.2相位響應
3.4.3相位線性度
3.5不同響應波形的特徵多項式
3.5.1全極點原型濾波器函數
3.5.2包含有限傳輸零點的原型濾波器函數
3.6經典原型濾波器
3.6.1平坦濾波器
3.6.2切比雪夫濾波器
3.6.3橢圓函數濾波器
3.6.4奇數階橢圓函數濾波器
3.6.5偶數階橢圓函數濾波器
3.6.6包含傳輸零點和平坦通帶的濾波器
3.6.7線性相位濾波器
3.6.8平坦濾波器、切比雪夫濾波器和橢圓函數(B類)濾波器的比較
3.7通用設計表
3.8低通原型濾波器的電路結構
3.8.1原型網絡的變換
3.8.2變換後的濾波器頻率響應
3.9濾波器的損耗影響
3.9.1損耗因子δ與質量因數Q0的關係
3.10不對稱響應濾波器
3.10.1正函數
3.11小結
3.12參考文獻
附錄3A通用設計表

第4章特徵多項式的計算機輔助綜合
4.1對稱低通原型濾波器網絡的目標函數和約束條件
4.2目標函數的解析梯度
4.2.1無約束目標函數的梯度
4.2.2不等式約束條件的梯度
4.2.3等式約束條件的梯度
4.3經典濾波器的優化準則
4.3.1切比雪夫濾波器
4.3.2反切比雪夫濾波器
4.3.3橢圓函數濾波器
4.4新型濾波器函數的生成
4.4.1等波紋通帶和等波紋阻帶
4.4.2非等波紋阻帶和等波紋通帶
4.5不對稱濾波器
4.5.1切比雪夫通帶的不對稱濾波器
4.5.2任意響應的不對稱濾波器
4.6線性相位濾波器
4.7濾波器函數的關鍵頻率
4.8小結
4.9參考文獻
附錄4A一個特殊的八階濾波器的關鍵頻率

第5章多端口微波網絡的分析
5.1二端口網絡的矩陣表示法
5.1.1阻抗矩陣［Z］和導納矩陣［Y］
5.1.2［ABCD］矩陣
5.1.3［S］矩陣
5.1.4傳輸矩陣［T］
5.1.5二端口網絡的分析
5.2兩個網絡的級聯
5.3多端口網絡
5.4多端口網絡的分析
5.5小結
5.6參考文獻

第6章廣義切比雪夫濾波器函數的綜合
6.1二端口網絡傳輸參數S21(s)和反射參數S11(s)的多項式形式
6.1.1ε和εR的關係
6.1.2［ABCD］傳輸矩陣多項式與S參數的關係
6.2確定分母多項式E(s)的交替極點方法
6.3廣義切比雪夫濾波器函數多項式的綜合方法
6.3.1多項式的綜合
6.3.2遞歸技術
6.3.3對稱與不對稱濾波器函數的多項式形式
6.3.4廣義切比雪夫原型帶內反射值和帶外傳輸值的位置求解
6.4預失真濾波器特性
6.4.1預失真濾波器網絡綜合
6.5雙通帶濾波器變換
6.6小結
6.7參考文獻
附錄6A多端口網絡復終端阻抗
參考文獻

第7章電路網絡綜合方法
7.1電路綜合方法
7.1.1三階網絡的［ABCD］矩陣構造
7.1.2網絡綜合
7.2耦合諧振微波帶通濾波器的低通原型電路
7.2.1變換器電路的［ABCD］多項式綜合
7.2.2單終端濾波器原型的［ABCD］多項式綜合
7.3梯形網絡的綜合
7.3.1並聯耦合變換器的提取過程
7.3.2並聯導納變換的提取過程
7.3.3原型網絡的主要元件匯總
7.4(4-2)不對稱濾波器網絡綜合示例
7.4.1諧振器節點變換
7.4.2變換器歸一化
7.5小結
7.6參考文獻

第8章濾波器網絡的耦合矩陣綜合
8.1耦合矩陣
8.1.1低通和帶通原型
8.1.2一般N×N耦合矩陣形式的電路分析
8.1.3低通原型電路的耦合矩陣構成
8.1.4耦合矩陣形式的網絡分析
8.1.5直接分析
8.2耦合矩陣的直接綜合
8.2.1N×N耦合矩陣的直接綜合
8.3耦合矩陣的簡化
8.3.1相似變換和矩陣元素消元
8.4N+2耦合矩陣的綜合
8.4.1橫向耦合矩陣的綜合
8.4.2N+2橫向耦合矩陣到規範折疊形矩陣的簡化
8.4.3實用範例
8.4.4復終端網絡N+2耦合矩陣綜合
8.5奇偶模耦合矩陣綜合方法： 折疊形柵格拓撲
8.5.1直耦合
8.5.2對角交叉耦合
8.5.3奇數階網絡中的等分中心諧振節點
8.5.4對稱柵格網絡的奇偶模電路
8.5.5傳輸多項式和反射多項式的奇偶模導納多項式設計
8.5.6對稱柵格網絡耦合矩陣的綜合
8.6小結
8.7參考文獻

第9章折疊耦合矩陣的拓撲重構
9.1雙模濾波器的對稱實現
9.1.1六階濾波器
9.1.2八階濾波器
9.1.3十階濾波器
9.1.4十二階濾波器
9.2對稱響應的不對稱實現
9.3Pfitzenmaier結構
9.4級聯四角元件——八階及以上級聯的兩個四角元件
9.5並聯二端口網絡
9.5.1偶模和奇模耦合子矩陣
9.6閉端形拓撲結構
9.6.1閉端形拓撲的擴展形式
9.6.2靈敏度分析
9.7小結
9.8參考文獻

第10章提取極點和三角元件的綜合與應用
10.1提取極點濾波器的綜合
10.1.1提取極點元件的綜合
10.1.2提取極點綜合示例
10.1.3提取極點濾波器網絡的分析
10.1.4直接耦合提取極點濾波器
10.2帶阻濾波器的提取極點綜合方法
10.2.1直接耦合帶阻濾波器
10.3三角元件
10.3.1三角元件的電路綜合方法
10.3.2級聯三角元件——耦合矩陣方法
10.3.3基於三角元件的高級電路綜合方法
10.4盒形和擴展盒形拓撲
10.4.1盒形拓撲
10.4.2擴展盒形拓撲
10.5小結
10.6參考文獻

附錄A阻抗和導納變換器

通信系統微波濾波器——設計與應用篇（第二版）簡目
第11章微波諧振器
第12章波導與同軸低通濾波器
第13章單模和雙模波導濾波器
第14章耦合諧振濾波器的結構與設計
第15章微波濾波器高級電磁設計方法
第16章介質諧振濾波器
第17章全通相位與群延遲均衡器網絡
第18章多工器理論與設計
第19章微波濾波器計算機輔助診斷與調試
第20章微波濾波器網絡的高功率因素
第21章多通帶濾波器
第22章可調濾波器
第23章實際因素和設計實例