徐晨阳，肖中银

（上海大学通信与信息工程学院，上海200072）

随着无线通信的快速发展，对微波滤波器的要求也越来越高。微波滤波器作为通信系统中的一个关键器件，具有抑制系统噪声，消除带外杂散，防止信号串扰的作用。

计算耦合矩阵是设计滤波器的重要步骤。耦合矩阵不止可以用于设计同轴滤波器，介质滤波器[1]，双模滤波器[2]和双通道滤波器[3]，也是滤波器调试诊断[4-5]的关键。

通常计算滤波器的耦合矩阵有两种方法，即分析法和综合法。可以根据对滤波器电路原型的计算，通过ADS，Designer，MWO等电路仿真软件建模完成，但这需要根据每一个滤波器的指标新建或修改模型，要求操作者熟练使用这些软件，而且对于复杂电路，优化变量较多使耗时较长。可是，用综合的方法可以快速计算出滤波器的响应和耦合矩阵等设计数据。Richard J.Cameron[6-7]和Amari[8]分别提出了用迭代的方法，综合出滤波器低通原型的传递函数。但是按照[6-7]中的方法综合出来的耦合矩阵是滤波器的一种特殊的拓扑结构，实际应用很难实现，需要对耦合矩阵进一步的消元，使之与实际能实现的拓扑结构一致。由系统传递函数计算耦合矩阵的方法主要有两大类：旋转消元法[6-7]和优化法[8-10]。旋转消元法是对综合得到的初始耦合矩阵进行相似形变换，在保证矩阵的特征值和特征向量不变的情况下消去矩阵中应该为0的值。

优化法按照其目标函数可分为三大类。第一类优化法是由S.Amari提出的，利用耦合矩阵与传输零点和反射零点之间个关系建立耦合矩阵。……