本文關(guān)鍵詞： 超寬帶濾波器 多通帶濾波器 混合傳輸線階梯阻抗諧振器 混合優(yōu)化算法　出處：《電子科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,濾波器是一個(gè)核心器件,常被用于接收機(jī)和發(fā)射機(jī)中。隨著現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,濾波器在許多微波電路中都扮演著日益重要的角色,對(duì)濾波器小型化和高性能方面的要求也日益迫切。本文主要從理論上解決一些特殊濾波器的綜合問題,比如超寬帶濾波器的綜合和多通帶濾波器的綜合,以及融合器件的綜合,并在濾波器小型化技術(shù)方面做一些探索和研究。本文的主要工作如下:首先,詳細(xì)研究了遺傳算法和粒子群算法。本文提出了一種由遺傳算法和粒子群算法構(gòu)成的混合算法,并提出了新的誤差判別函數(shù),可以自適應(yīng)的調(diào)整誤差判別函數(shù)值,加速優(yōu)化值的收斂速度,可以快速得到合適的耦合矩陣。在一些特殊的情況下,綜合技術(shù)不能得到一個(gè)合適的解,就可以通過優(yōu)化算法快速得到符合設(shè)計(jì)指標(biāo)的耦合矩陣,從而加快濾波器的設(shè)計(jì)速度,節(jié)約更多的時(shí)間。第二,對(duì)超寬帶濾波器綜合,提出了基于新型管狀濾波器的超寬帶濾波器綜合方法。突破傳統(tǒng)管狀濾波器的相對(duì)帶寬不能超過40%的局限,實(shí)現(xiàn)了相對(duì)帶寬超過110%的超寬帶濾波器的性能。此外,根據(jù)位置的不同,有兩種方法可以在此濾波器中添加傳輸零點(diǎn)。對(duì)于濾波器的上阻帶,可以采用添加交叉耦合電容的方式產(chǎn)生傳輸零點(diǎn),當(dāng)電容值變大,傳輸零點(diǎn)將會(huì)向通帶移動(dòng)。對(duì)于下阻帶和通帶,采用引入諧振網(wǎng)絡(luò)的方式添加傳輸零點(diǎn)。這樣在任意位置都可以添加傳輸零點(diǎn),增強(qiáng)濾波器的帶外選擇特性或者對(duì)通帶內(nèi)干擾信號(hào)的抑制能力,極大地提高了超寬帶濾波器的設(shè)計(jì)自由度。第三,對(duì)多通帶濾波器綜合,本文提出了采用多項(xiàng)式綜合方法,結(jié)合最小二乘法極值點(diǎn)迭代技術(shù),可以分兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)多通帶濾波器的綜合。首先采用最小二乘法,對(duì)濾波器特征多項(xiàng)式的極值點(diǎn)進(jìn)行迭代,最后得到濾波器的特征多項(xiàng)式的系數(shù)。然后根據(jù)得到濾波器的特征多項(xiàng)式,計(jì)算得到多通帶濾波器相應(yīng)的耦合矩陣,從而完成多通帶濾波器的綜合。此外,本文將多通帶濾波器綜合技術(shù)與多工器綜合技術(shù)結(jié)合,首次完成了多通帶多工器的綜合。第四,本文首次提出了兩種采用混合傳輸線的階梯阻抗諧振器,該諧振器的混合傳輸線由懸置帶線和微帶線組成�；旌蟼鬏斁�的小型化特性不是由電容加載產(chǎn)生的而是通過改變傳輸線的特征阻抗產(chǎn)生的。本文分別對(duì)它們的諧振條件,控制諧振頻率的參數(shù)做了詳細(xì)的理論分析。相對(duì)于傳統(tǒng)的懸置帶線諧振器,它在小型化方面具有非常明顯的優(yōu)勢(shì),可用于各種平面電路中。第五,詳細(xì)研究了非諧振節(jié)點(diǎn)技術(shù),闡述了非諧振節(jié)點(diǎn)技術(shù)的基本原理和元件提取過程。提出了兩種基于非諧振節(jié)點(diǎn)技術(shù)的耦合結(jié)構(gòu)。第一種耦合結(jié)構(gòu)可以在不增加濾波器面積的情況下,產(chǎn)生一個(gè)可控傳輸零點(diǎn)。第二種耦合結(jié)構(gòu)是一個(gè)雙模非諧振節(jié)點(diǎn),在不增加濾波器面積的情況下,可以在通帶的兩側(cè)各產(chǎn)生一個(gè)可控的傳輸零點(diǎn),增強(qiáng)濾波器的帶外抑制特性。此新型耦合結(jié)構(gòu),結(jié)合本文提出的新型諧振器,可以設(shè)計(jì)出性能優(yōu)異的小型化濾波器。最后,對(duì)本論文的研究工作進(jìn)行總結(jié),并展望今后的研究工作。
[Abstract]:In the modern communication system , the filter is a core device used in the receiver and the transmitter . As the modern wireless communication system develops rapidly , the filter plays an increasingly important role in many microwave circuits . The non - resonant node technology is studied in detail , the basic principle of non - resonant node technology and the element extraction process are described . Two kinds of coupling structures based on non - resonant node technology are presented . The first coupling structure can produce a controllable transmission zeros without increasing the filter area . The second coupling structure can produce a controllable transmission zero point on both sides of the passband without increasing the filter area .

【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN713

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