為適應(yīng)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,微波器件研究朝著寬帶、高頻、低成本等趨勢(shì)發(fā)展的同時(shí),研發(fā)和生產(chǎn)時(shí)間亦越發(fā)緊張。面對(duì)日新月異的科技發(fā)展態(tài)勢(shì),一套高效率、高精度的寬帶微波濾波器設(shè)計(jì)方法尤為重要。本文主要以采用平行耦合線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的基于多模諧振器的寬帶帶通濾波器為研究對(duì)象,結(jié)合運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的濾波器綜合模型,圍繞其不等波紋響應(yīng)的綜合和優(yōu)化設(shè)計(jì)展開深入分析和研究。本文主要研究工作如下:（1）研究了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶帶通濾波器綜合方法,能直接由濾波器設(shè)計(jì)指標(biāo)綜合得其物理尺寸。基于傳統(tǒng)切比雪夫響應(yīng)綜合理論,推導(dǎo)了完整的任意對(duì)稱不等波紋響應(yīng)的濾波器理論綜合過程,并以此過程為基礎(chǔ)提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)采集方案。采用擅長(zhǎng)函數(shù)逼近的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來表達(dá)濾波器綜合模型的映射關(guān)系,并圍繞模型的數(shù)據(jù)采集、訓(xùn)練及性能評(píng)價(jià)展開分析研究,最終建立了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高精度、高訓(xùn)練速度和響應(yīng)速度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合模型。（2）進(jìn)一步,為解決初始仿真中頻移和帶內(nèi)反射瓣分布差異問題,提出了兩種針對(duì)平行耦合線多模濾波器的不等波紋響應(yīng)優(yōu)化方法。根據(jù)對(duì)頻率響應(yīng)特性和變化趨勢(shì)分析,提出下截止頻率修正公式,并運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合模型實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì),解... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

具有圓頂形包絡(luò)不等紋波的S11[11]

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-1具有圓頂形包絡(luò)不等紋波的S11[11]模諧振器的微帶傳輸線理論，通過建立并求解一組非線性方程組，來對(duì)濾波響應(yīng)的反射波瓣在工作通帶內(nèi)進(jìn)行重新分布，并運(yùn)用平行耦合微帶線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)濾波器電路設(shè)計(jì)，如圖1-2所示，構(gòu)造了不等波紋濾波響應(yīng)的寬帶濾波器，用以補(bǔ)償加工誤差等各種因素造成的帶內(nèi)失配[17–18]。同年，S.Cui,，S.Sun等人運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別實(shí)現(xiàn)了基于多模諧振器的具有等波紋和不等波紋響應(yīng)的帶通濾波器的理論綜合過程，建立和訓(xùn)練了從設(shè)計(jì)指標(biāo)到傳輸線模型特征阻抗計(jì)算的可靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，初步探索了將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到此類濾波器綜合過程的研究[13]。圖1-2具有不等紋波響應(yīng)的寬帶平行耦合線帶通濾波器[18](a)版圖；(b)等效傳輸線網(wǎng)絡(luò)；(c)不同波紋的S11參數(shù)切比雪夫型濾波器經(jīng)過一系列研究，也取得了重大發(fā)展。1999年，R.J.Cameron基于廣義切比雪夫函數(shù)，進(jìn)行了濾波器導(dǎo)納參數(shù)和散射參數(shù)的推導(dǎo)，并進(jìn)一步運(yùn)用施密特正交變換構(gòu)造了濾波器的N階耦合矩陣[19]。這作為濾波器綜合理論的一次重要發(fā)展，使得之后的濾波器綜合理論研究工作幾乎均以廣義切比雪夫函數(shù)為基礎(chǔ)開展，而耦合矩陣也發(fā)展成為設(shè)計(jì)濾波器的常用工具。2000年和2002年，S.Amari等人將梯度優(yōu)化算法運(yùn)用于耦合矩陣中，并分別研究了S參數(shù)、群時(shí)延和耦合矩陣間的關(guān)系式[20–21]。進(jìn)一步地，R.J.Cameron于2003年提出了包含輸入、輸(c)

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6(a)(b)圖1-44極點(diǎn)超寬帶帶通濾波器[12](a)加工圖；(b)理論綜合、仿真與測(cè)試結(jié)果(a)(b)圖1-5并聯(lián)短截線形式的超寬帶濾波器[42](a)結(jié)構(gòu)示意圖；(b)理論綜合、仿真與測(cè)試結(jié)果2010年，S.Amari，F(xiàn).Seyfert等人提出了一種任意帶寬?cǎi)詈现C振器帶通濾波器的新理論，以更好地應(yīng)用于微波寬帶響應(yīng)，并提取了能實(shí)現(xiàn)N1個(gè)傳輸零點(diǎn)的N+2階感性頻變網(wǎng)絡(luò)矩陣[47]。2011年，W.Meng，K.A.Zaki等人基于多耦合諧振器的寬帶響應(yīng)濾波器電路模型，提取或確定各種電路元件值，并構(gòu)造了感性耦合和容性耦合的N階矩陣[48–49]。Z.Li和K.L.Wu于2016年、2017年根據(jù)寬帶的切比雪夫函數(shù)，基于所提出的電路拓?fù)淠Ｐ瓦M(jìn)行元件提取，綜合了傳輸零點(diǎn)數(shù)目可控的寬帶濾波器，并討論了傳輸零點(diǎn)對(duì)寄生諧振的抑制作用[45–46]。綜上可知，基于傳輸線理論和切比雪夫函數(shù)建立的理論綜合方法是目前寬帶濾波器綜合的一個(gè)重要方法。但由于理論綜合與仿真、實(shí)測(cè)間不可避免地誤差，使得該方法綜合設(shè)計(jì)的濾波器性能或多或少變差。如何優(yōu)化該種方下的濾波器設(shè)計(jì)，以及簡(jiǎn)化整套設(shè)計(jì)過程，仍是一個(gè)值得探討的問題。1.2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在微波領(lǐng)域的應(yīng)用在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究方面，上世紀(jì)40年代，W.S.McCulloch與W.Pitts最


本文編號(hào)：3570373