15、滤波器与基本电路元件详解

滤波器与基本电路元件详解

1. 耦合谐振器滤波器

实现高阶滤波器的通用方法如图 4.26 所示。每个谐振器实现一对复极点，耦合网络提供合适的耦合。谐振器可以是纯串联或并联类型，也可以是两者的混合，实际中使用的耦合网络有很多种，常见的耦合网络包括电容器、电感器、变压器和阻抗逆变器等。不过，谐振器和耦合网络应构成一个无损电抗网络，以实现最大功率传输。

为了讨论更广泛的耦合谐振器结构，需要简要介绍阻抗和导纳逆变器的概念。

1.1 导抗逆变器

高阶梯形结构在串联和并联支路中都包含谐振器。在使用传输线实现滤波器时，通常希望只使用串联或并联谐振器。之前展示了如何使用 Kuroda - Levy 恒等式将串联阻抗转换为并联阻抗，另一种选择是使用通用导抗逆变器，这对于仅使用一种谐振器实现带通（BP）和带阻（BS）滤波器特别有用。

• 通用导抗逆变器（GII）
  通用导抗逆变器是一个二端口网络，其链矩阵为：
  [K =
  \begin{bmatrix}
  0 & B(s) \
  C(s) & 0
  \end{bmatrix}
  ]
  当 GII 加载阻抗 (Z_L) 时，输入阻抗为：
  [Z_{in} = \frac{B(s)}{C(s)}\frac{1}{Z_L}]
  如示例 5.3 所示，嵌入在两个阻抗逆变器之间的串联阻抗等效于并联阻抗。因此，两个 GII 可用于将串联阻抗转换为并联阻抗，反之亦然，还可改变阻抗水平。此外，GII 还用于梯形结构的综合，设计者可以选择用特殊电路实现它们，或者进行网络变换