小型化微波滤波器的诊断与调试方法研究

发布时间：2020-10-12 20:49

　　 现阶段,微波滤波器的设计综合方法已经较为成熟,但滤波器综合完成后的物理实现过程中,滤波器的全波仿真优化依然是耗时耗力的工作。本文关注的滤波器综合方法分为两种,第一种是耦合谐振器滤波器,另一种是Richard变换域内有理综合得到的公度线滤波器。本文的主要研究内容为这两类小型化微波滤波器的诊断与调试方法。具体包括:(1)针对耦合谐振器滤波器,本文结合了传统解析方法和优化方法,提出了新的耦合矩阵提取方法。通过矢量拟合得到滤波器响应的有理多项式形式,获得滤波器的横向矩阵,再以上述横向矩阵为初始状态通过以旋转角为优化对象的优化法,获得最接近滤波器幅频响应的指定拓扑耦合矩阵。通过修正该矩阵与目标矩阵之间的误差来经验性地指导耦合谐振器滤波器的调试。以带一对有限传输零点的六阶基片集成波导滤波器为例,逐次提取其耦合矩阵并加以修正,实现了相应的诊断与调试过程,验证了本方法的有效性。(2)针对Richard变换域内有理综合得到的公度线滤波器,本文提出基于零极点关于物理参数的灵敏度矩阵提取和空间映射优化的方法。通过在变换域内提取滤波器的有理多项式,得到零极点的位置及其关于关键物理尺寸的灵敏度矩阵,结合特定的目标函数构建一阶近似的粗糙模型,并对物理尺寸进行优化,与全波仿真精细模型结果的对比修正粗糙模型,最终实现公度线滤波器的自动化设计。以带有限传输零点的七阶公度线滤波器为例,逐次修正其零极点位置,完成了自动迭代优化过程,验证了本方法的有效性。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN713
【部分图文】：

图 1-1 典型滤波器的使用范围. 1-1 Typical filter categories and their bandwidth distrib周期，大体上包含设计，制作，调测，再制作中存在的各种效应极为复杂，因此设计的器实物性能与理想需求相去较远。以微波滤波器，前人考虑了多种修正物理参数的方法，例如于控制单个谐振腔体，在耦合窗口引入可控高施使得工程人员有机会借助于结构的修改，指标的影响，使最终的实物具有好的物理性能件发展朝着宽频带，高性能，小型化的发展方装方法和加工工艺不断涌现，例如多层层叠的艺，将器件的集成度和加工精度推进到了更高精度的物理参量，使得这些高集成度的小型化去调试其性能变得几乎不可能。

间等价关系出发最终获取与实际拓扑对应的耦合矩阵的综的频率映射，使滤波器组成元件的网络参数在变换域里具变换域可以使用准集总电路设计理论的综合方法。本章将理论，为此后章节介绍的滤波器的诊断与调试方法做好理阵滤波器综合方法阵综合方法(a)M1,NM1,N-1M1,i M2,N-1Mi,NM2,NM1,2M2,iMi,N-1MN-1,N1F 1F 1F1F1F1H 0.5H0.5H 0.5H 0.5H 0.5H 0.5H1H2,NM

阵对应的谐振电路如图 2-3 所示，对电容 C 和源阻抗 GS以及负载以得到归一化耦合矩阵中元素为：, 1,2,ijiji jMm i j NC CM M ；
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本文编号：2838258