微波腔体滤波器建模与计算机调试策略
发布时间：2021-10-28 15:46
微波滤波器在分离频谱信息、提高通信质量、防止信号串扰上发挥着重要的作用。多数微波滤波器都是基于电磁仿真技术设计的,滤波器制造的公差和材料特性的差异使得输出频率响应不能与理论结果相一致。因此,生产后的微波滤波器必须经过调试才能达到要求,然而,调试工作极其复杂,单纯的依靠人工调试不但调试效率低下,而且产品的一致性很差。为了提高微波滤波器调试效率,本文研究了微波腔体滤波器的调试方法,主要工作如下。（1）不同模态下的参数提取。本文提出了不同模态下的微波腔体滤波器参数提取方法。针对微波腔体滤波器导纳参数极点和留数的提取问题,在综合考虑相位偏移、谐振腔损耗以及初始零极点对参数提取精度影响的情况下,运用改进的矢量拟合方法实现了导纳参数极点和留数的提取。在处理滤波器端口相位和谐振腔损耗不一致时,通过将不一致相位与衰减因子纳为优化变量的方式进行剔除,并通过在导纳参数极点中引入损耗因子的方式消除了损耗对耦合矩阵提取的影响。当微波腔体滤波器处在严重失谐状态下时,在完成滤波器的初调后,通过直接构建多项式系数与导纳函数的关系来提取耦合矩阵,解决了无耗耦合矩阵综合方法在有耗耦合矩阵综合中的应用问题。（2）微波腔体...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微波腔体滤波器的拓扑结构
（VNA）图 2-5 微波腔体滤波器计算机辅助调试系统(1) 频率和相邻耦合调试螺钉实现通带移动和通带宽度调节。频率调试螺钉下调越深，电感值变大降低，通带左移；相邻耦合螺钉下调，电容增强，通带变宽。(2) 交叉耦合调试螺钉调节通带带外抑制。主要是调节电容、电感以及两端交叉耦合大小。容的螺钉的作用是压通带左边抑制，调试时要把抑制调到左边低端频要使左端点上升到最佳位置，若螺钉下调抑制变好，说明该耦合偏强；调节电感的螺钉是压低通带右边抑制，调试时要把抑制调到通带高内，要使通带右边点上升到最佳位置，若螺钉向下，抑制效果增强，偏弱则向上旋转耦合螺钉。调节两端耦合螺钉的目的是使通带两边产叉耦合螺钉调到通带两边，优先使通带右边升起。在通带左端产生一，调试螺钉越深入，传输零点逐渐远离通带，在通带右端产生一传输调试螺钉，传输零点逐渐靠近通带。
1v+和2v+表示端口 1 和端口 2 的入射波电压，1v 和2v 表示端口 1 和端口 波电压，其端口S 参数如图 2-6 所示。D U T1 1S2 2S1 2S2 1S{}2v 1v 1v+2v+图 2-6 二端口网络的S 参数S 参数定义，将公式(2.1)转化为如下的形式：2 2 1 11 2 2 111 21 22 121 1 2 20 0 0 0, , ,v v v vv v v vS S S Sv v v v + + + + + + = = = == = = = (，11S 表示输入反射系数（输入回波损耗）；21S 表示正向传输系数（增益）；输出反射系数（输出回波损耗）；12S 表示反向传输系数（隔离）[124]。参数性能指标如图 2-7 所示。插入损耗
【参考文献】：
期刊论文
[1]Resource allocation in cognitive wireless powered communication networks with wirelessly powered secondary users and primary users[J]. Ding XU,Qun LI. Science China（Information Sciences）. 2019(02)
[2]基于有理式拟合的微波耦合谐振滤波网络的计算机辅助调试[J]. 赵平,吴克利. 微波学报. 2017(05)
[3]基于惯性权重对数递减的粒子群优化算法[J]. 戴文智,杨新乐. 计算机工程与应用. 2015(17)
[4]基于遗传优化与矢量拟合的滤波器参数提取[J]. 蒋廷利,李静,魏强. 压电与声光. 2015(04)
[5]微波滤波器自动调谐装备的研制[J]. 汪芳胜,王枫红,陈炽坤,罗昌杰. 组合机床与自动化加工技术. 2014(10)
[6]基于HFSS和Designer协同仿真的同轴输出多工器设计技术[J]. 翁丽鸿,郭洪英,李亚峰,朋毅. 空间电子技术. 2014(02)
[7]基于矢量拟合与渐进空间映射的微波滤波器调试[J]. 张永亮,苏涛,吴边,梁昌洪. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]腔体滤波器智能调试平台设计及实现[J]. 许士敏,李泳,张严生. 现代电子技术. 2013(03)
[9]模糊算法提取人类经验用于LTCC滤波器优化设计[J]. 吴为军,尹应增,张志亚,黄勇,汪杰. 微波学报. 2011(05)
[10]微波滤波器计算机辅助调试的发展现状及趋势[J]. 张秀华,雷建华. 信息与电子工程. 2007(05)
博士论文
[1]微波无源器件综合新技术及其计算机辅助调试的研究[D]. 张永亮.西安电子科技大学 2013
[2]微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试研究[D]. 李刚.西安电子科技大学 2009
硕士论文
[1]使用HFSS-MATLAB-API设计天线的研究[D]. 曲恒.杭州电子科技大学 2012
[2]微波滤波器综合设计及调试研究[D]. 任志鹏.西安电子科技大学 2010
本文编号：3463017
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微波腔体滤波器的拓扑结构
（VNA）图 2-5 微波腔体滤波器计算机辅助调试系统(1) 频率和相邻耦合调试螺钉实现通带移动和通带宽度调节。频率调试螺钉下调越深，电感值变大降低，通带左移；相邻耦合螺钉下调，电容增强，通带变宽。(2) 交叉耦合调试螺钉调节通带带外抑制。主要是调节电容、电感以及两端交叉耦合大小。容的螺钉的作用是压通带左边抑制，调试时要把抑制调到左边低端频要使左端点上升到最佳位置，若螺钉下调抑制变好，说明该耦合偏强；调节电感的螺钉是压低通带右边抑制，调试时要把抑制调到通带高内，要使通带右边点上升到最佳位置，若螺钉向下，抑制效果增强，偏弱则向上旋转耦合螺钉。调节两端耦合螺钉的目的是使通带两边产叉耦合螺钉调到通带两边，优先使通带右边升起。在通带左端产生一，调试螺钉越深入，传输零点逐渐远离通带，在通带右端产生一传输调试螺钉，传输零点逐渐靠近通带。
1v+和2v+表示端口 1 和端口 2 的入射波电压，1v 和2v 表示端口 1 和端口 波电压，其端口S 参数如图 2-6 所示。D U T1 1S2 2S1 2S2 1S{}2v 1v 1v+2v+图 2-6 二端口网络的S 参数S 参数定义，将公式(2.1)转化为如下的形式：2 2 1 11 2 2 111 21 22 121 1 2 20 0 0 0, , ,v v v vv v v vS S S Sv v v v + + + + + + = = = == = = = (，11S 表示输入反射系数（输入回波损耗）；21S 表示正向传输系数（增益）；输出反射系数（输出回波损耗）；12S 表示反向传输系数（隔离）[124]。参数性能指标如图 2-7 所示。插入损耗
【参考文献】：
期刊论文
[1]Resource allocation in cognitive wireless powered communication networks with wirelessly powered secondary users and primary users[J]. Ding XU,Qun LI. Science China（Information Sciences）. 2019(02)
[2]基于有理式拟合的微波耦合谐振滤波网络的计算机辅助调试[J]. 赵平,吴克利. 微波学报. 2017(05)
[3]基于惯性权重对数递减的粒子群优化算法[J]. 戴文智,杨新乐. 计算机工程与应用. 2015(17)
[4]基于遗传优化与矢量拟合的滤波器参数提取[J]. 蒋廷利,李静,魏强. 压电与声光. 2015(04)
[5]微波滤波器自动调谐装备的研制[J]. 汪芳胜,王枫红,陈炽坤,罗昌杰. 组合机床与自动化加工技术. 2014(10)
[6]基于HFSS和Designer协同仿真的同轴输出多工器设计技术[J]. 翁丽鸿,郭洪英,李亚峰,朋毅. 空间电子技术. 2014(02)
[7]基于矢量拟合与渐进空间映射的微波滤波器调试[J]. 张永亮,苏涛,吴边,梁昌洪. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(02)
[8]腔体滤波器智能调试平台设计及实现[J]. 许士敏,李泳,张严生. 现代电子技术. 2013(03)
[9]模糊算法提取人类经验用于LTCC滤波器优化设计[J]. 吴为军,尹应增,张志亚,黄勇,汪杰. 微波学报. 2011(05)
[10]微波滤波器计算机辅助调试的发展现状及趋势[J]. 张秀华,雷建华. 信息与电子工程. 2007(05)
博士论文
[1]微波无源器件综合新技术及其计算机辅助调试的研究[D]. 张永亮.西安电子科技大学 2013
[2]微波滤波器的综合、仿真和计算机辅助调试研究[D]. 李刚.西安电子科技大学 2009
硕士论文
[1]使用HFSS-MATLAB-API设计天线的研究[D]. 曲恒.杭州电子科技大学 2012
[2]微波滤波器综合设计及调试研究[D]. 任志鹏.西安电子科技大学 2010
本文编号：3463017
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