文档介绍：射频无源匹配滤波器的优化设计杨利容生旦焐艿答辩委员会主席类号单位代码指导教师王大寿职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科与专业电路与系统论文完成日期论文答辩日期密级
摘要通信和电子系统一般由多种设备组成,在实际工作中常常会遇到阻抗不匹配的问题,即前一个设备的输出阻抗不等于后一设备的输入阻抗。若把它们直接连接在一起,不仅会使电路得不到良好的功率传输,而且还会引起其它各种复杂的电路问题缧藕诺幕洹⒎瓷渌鸷牡,发射机与天线阳牟黄ヅ湮侍饩褪粲谡种情况。若设想通过改变系统中天线或者发射机的参数来达到阻抗匹配的目的,在实际当中却很困难。但若在这些不匹配阻抗中问加上一个无源匹配网络就能较容易地解决由于阻抗不匹配丽引起的电路问题,从丽达到匹配要求。因而匹配网络在通信和电子系统中起着非常重要的作用。在实际的匹配过程当中常常伴有滤波的问题,~起进行考虑,可以大大减少无源或者有源的元件数目,简化电路以及网络的输入、输出特性关系。本文所设计的匹配滤波器就是将匹配网络和滤波器结合在一起进行设计的,即直接设计匹配滤波器。,同时还需给出终端特性的解析式,这在工程实际应用中有很大难度,而且其技术指标或性能受到一定的限制。为了解决以上问题本文利用电路优化技术,设计无源网络,把实际负载阻抗转换成电源网络所需要的负载阻抗,从而达到阻抗匹配,满足设计特性要求绶堤匦浴⒒夭ㄋ鸷牡的目的。其具体的设计步骤如下:首先,根据滤波、匹配的要求,用传统的方法确定匹配滤波器电路参数的初始值惶ň返氖,建立需要优化的目标函数,推导出目标函数对元件参数的梯度并写出相应的分析程序;然后,根据目标函数的特点选择合适的优化方法,编写相应的优化程序,利用电路优化技术的灵活性调整参数,求出匹配滤波器的最佳设计值:最后,用实例证明了本方法的有效性。关键词:优化;匹配网络;匹配滤波器;幅频特性
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论文作者签名:幸易刊嘘导师签名:三六寿论文作者签名:,在——年解密后适用本授权书。年闐原创性声明学位论文版权使用授权书:盟题玉遂匹壁洼这墨的选业遮进:本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成博士/硕士学位论文。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。版权使用管理办法”,同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。本学位论文属于:保密口不保密口朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日期:
第一章绪论ǹ谕绲幕靖拍前言要解决的问题是,设计一个二端口网络,加在信号源与负载之间,使信号源阻抗利用电路优化技术在计算机的辅助下优化出匹配滤波器的最佳元件值。此方法与按频段划分,可分为低频、高频、甚高频和微波等滤波器;若按网络中是否含有网络匹配问题是通信、雷达和其它电子系统中经常遇到的一个基本问题。它与负载阻抗匹配,同时在给定的频率范围内达到传输特性的要求。早在七十年代,就有不少的电路理论工作者对匹配网络进行了较深入的研究,其中包括美国伊利诺大学著名电路理论家陈惠开教授,他利用网络综合的方法对许多特定的负载导出了匹配网络元件的计算显式ǖ屯ㄐ秃痛ㄐ推ヅ渫络6猛缱酆戏ㄒ8錾杓频牟街瑁恳淮蔚纳杓仆夹枰R徊讲降耐频和计算,实际应用起来比较复杂,有时甚至需要极专业人员才能完成工作。而且,由于滤波器的复杂性,其网络逼近技术难度较大,而网络综合法又要求精确的推导,限制条件往往比较多,网络的可实现性也是不确定的。网络综合法存在的这些问题使它的普遍适用性受到很大的限制””。随着计算机的广泛应用,匹配滤波器设计的数值方法也于六十年代中期开始发展起来。与解析理论相比,这种方法更切合实际应用,它不仅能直接应用于匹配滤波器的计算机辅助设计,而且能锯决解析方法中所遇到的许多困难闯题。本文从数值方法出发,采用电路优化技术,在信号源与负载之间设计一个匹配滤波器,使得滤波器在通带内信号源的阻抗与负载阻抗达到匹配,从而满足设计的特性要求绶堤匦浴⒒夭ㄋ鸷牡囊G。这种方法的优点是避免了网络综合方法中的复杂的推导和计算,同时也无需知道相关电路元件值的直接计算公式,网络综合方法相比更加灵活,在计算机的辅助下计