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微波滤波器机辅设计与调试技术研究

作　者: 彭杰
导　师: 梁昌洪
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 微波滤波器机辅设计机辅调试参数提取空间映射
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

微波滤波器作为重要的选频器件,在各种微波系统中获得了广泛应用。近些年来,随着无线通信特别是移动通信的蓬勃发展,通信系统对滤波器的性能提出了更高的要求,与此同时滤波器的结构形式变得日益复杂。尽管目前滤波器综合理论已日趋成熟,然而复杂滤波器的仿真设计及后期调试仍然制约着滤波器的大规模生产,因而工程实践中亟需发展微波滤波器的机辅设计与调试技术。本文主要研究微波滤波器机辅设计与调试的相关理论及工程应用。首先,介绍了四种常用的微波滤波器诊断调试方法,分析了基本原理,并给出调试步骤;其次,提出一种基于等效电路模型的参数提取方法,该方法可用于交叉耦合滤波器整体模型的快速参数提取,适用于无耗及有耗的网络,更加符合实际的应用,给出四种典型实例验证了该方法的有效性;继而,将这种参数提取方法结合渐进空间映射算法应用到滤波器的快速精确化仿真,给出微带滤波器以及腔体滤波器两种设计实例进行验证;最后结合滤波器和双工器综合理论、已有的诊断调试技术及新提出的参数提取方法开发了一款“滤波器辅助设计与调试软件”,该软件可以有效地指导微波滤波器的综合设计、仿真优化及后期调试。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 国内外研究现状  7-9
  1.3 本文的主要内容  9-11
第二章微波滤波器诊断及调试方法  11-25
  2.1 反射系数群时延法  11-14
  2.2 反射系数零极点法  14-17
  2.3 等效模型参数提取法  17-20
  2.4 时域方法  20-25
    2.4.1 谐振频率的时域调整  20-21
    2.4.2 耦合系数的时域调整  21-22
    2.4.3 “黄金滤波器”的时域响应  22-25
第三章基于等效电路模型的微波滤波器参数提取  25-43
  3.1 谐振滤波器等效电路模型分析  25-26
  3.2 滤波器有理多项式模型建立  26-34
    3.2.1 S 参数有理多项式拟合  26-27
    3.2.2 损耗的消除  27-28
    3.2.3 加载相位的消除  28-29
    3.2.4 有理多项式模型的加幂与降幂  29-31
    3.2.5 无载Q 值的测量  31-34
  3.3 滤波器耦合谐振参数的优化提取  34-37
    3.3.1 目标函数的建立  34-35
    3.3.2 单纯形法简介  35-37
  3.4 滤波器参数提取应用实例  37-43
    3.4.1 滤波器仿真模型的参数提取  37-40
    3.4.2 滤波器实测数据的参数提取  40-43
第四章基于渐进空间映射算法的滤波器精确仿真  43-59
  4.1 空间映射算法简介  43-44
  4.2 空间映射算法分析  44-48
    4.2.1 空间映射算法（SM）  44-46
    4.2.2 渐进空间映射算法（ASM）  46-47
    4.2.3 渐进空间映射算法的改进  47-48
  4.3 滤波器精确仿真实例  48-59
第五章滤波器辅助设计与调试软件开发  59-67
  5.1 矢量网络分析仪数据采集  59-61
    5.1.1 GPIB：通用功能接口总线  59-60
    5.1.2 控制命令  60-61
  5.2 MATLAB GUI：软件界面设计  61-62
  5.3 软件基本功能介绍  62-67
    5.3.1 滤波器耦合矩阵综合  62-63
    5.3.2 双工器综合  63-64
    5.3.3 级联型滤波器辅助调试  64-65
    5.3.4 滤波器参数提取  65-67
第六章结束语  67-69
致谢  69-71
参考文献  71-75
在读期间研究成果  75-76

微波滤波器机辅设计与调试技术研究

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