基于最小失配网络的滤波器及天线匹配网络研究

发布时间：2020-12-08 05:44

　　电路理论经过180年的发展历史仍然充满活力,随着电子信息技术的发展,电路理论已渗透到各个领域,推动着科技发展和人类的进步。在无信通信系统中,随着工作频率的不断升高,宽带匹配理论提出的“匹配”也包含了更多的内涵。常见的匹配网络设计都只考虑网络参数的变化对系统性能的影响,并没有考虑负载变化的影响。为了研究负载变化对匹配网络性能的影响,提出了最小失配网络理论。所谓最小失配网络是指对终端阻抗变化不灵敏的匹配网络,研究的负载是时变的,可将其看做宽带匹配理论的延伸。寻求最小失配网络的解,确定存在解析解的条件,如何解,如何将最小失配网络理论应用于具体的匹配网络设计都是有待解决的问题。本文以最小失配网络的理论为基础,采用理论计算和数值仿真相结合的方法,设计了最小失配滤波器、无耗和有耗的最小失配天线匹配网络和自适应匹配网络。本文的主要内容如下：（1）研究了最小失配网络的网络函数、网络特性参量,提出以最小失配网络的输入端口反射系数模值作优化目标函数,分析最小失配网络的关键参数。介绍了遗传算法和精英保留非劣排序遗传算法的基本思想和设计流程。（2）研究了Butterworth、Chebyshev、Ellipt... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 宽带匹配理论的发展及研究现状
    1.3 无源滤波器的发展及研究现状
    1.4 天线匹配网络的发展及研究现状
    1.5 自适应匹配网络的发展及研究现状
    1.6 本文研究内容及论文结构
第2章 最小失配网络基础
    2.1 网络函数
    2.2 散射参数
        2.2.1 散射参量
        2.2.2 散射矩阵
        2.2.3 二端口网络的散射矩阵
        2.2.4 散射矩阵的特性
    2.3 传输功率增益
        2.3.1 阻抗表示传输功率增益
        2.3.2 散射参数表示传输功率增益
    2.4 最小失配网络研究方法
        2.4.1 GA算法
        2.4.2 精英保留非劣排序遗传算法
    2.5 本章小结
第3章 最小失配的滤波器设计
    3.1 引言
    3.2 几种滤波器响应
        3.2.1 Butterworth滤波器
        3.2.2 Chebyshev滤波器
        3.2.3 Elliptic滤波器
    3.3 最小失配低通滤波器设计
        3.3.1 低通原型与实际低通滤波器的联系
        3.3.2 仿真实例
    3.4 最小失配带通滤波器设计
        3.4.1 带通滤波器与低通原型滤波器的频率变换
        3.4.2 仿真实例
    3.5 最小失配耦合谐振带通滤波器设计
        3.5.1 导纳倒置变换器
        3.5.2 综合方法
        3.5.3 仿真实例
    3.6 本章小结
第4章 最小失配的天线匹配网络设计
    4.1 引言
    4.2 无耗匹配网络设计
    4.3 有耗匹配网络设计
    4.4 宽带匹配网络设计
    4.5 灵敏度分析
    4.6 本章小结
第5章 自适应的最小失配网络设计
    5.1 引言
    5.2 匹配网络拓扑结构
    5.3 自适应最小失配网络的解析算法
        5.3.1 可变电感的选择
        5.3.2 可变电容的确定
        5.3.3 解析算法
    5.4 仿真实例
    5.5 自适应天线阻抗匹配系统设计
        5.5.1 可变电容仿真
        5.5.2 基于AD8302的阻抗检测器
    5.6 本章小结
第6章 结束语
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来的工作展望
参考文献
攻读博士学位期间公开发表论文
致谢
作者简介



本文编号：2904560