射頻無源匹配濾波器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、通信和電子系統(tǒng)一般由多種設(shè)備組成，在實際工作中常常會遇到阻抗不匹配的問題，即前一個設(shè)備的輸出阻抗不等于后一設(shè)備的輸入阻抗。若把它們直接連接在一起，不僅會使電路得不到良好的功率傳輸，而且還會引起其它各種復雜的電路問題(如信號的畸變、反射損耗等)，發(fā)射機與天線間的不匹配問題就屬于這種情況。若設(shè)想通過改變系統(tǒng)中天線或者發(fā)射機的參數(shù)來達到阻抗匹配的目的，在實際當中卻很困難。但若在這些不匹配阻抗中間加上一個無源匹配網(wǎng)絡(luò)就能較容易地解決由于阻抗不匹

2、配而引起的電路問題，從而達到匹配要求。因而匹配網(wǎng)絡(luò)在通信和電子系統(tǒng)中起著非常重要的作用。 在實際的匹配過程當中常常伴有濾波的問題，基于這一點，將匹配網(wǎng)絡(luò)與濾波器結(jié)合在一起進行考慮，可以大大減少無源或者有源的元件數(shù)目，簡化電路以及網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出特性關(guān)系。本文所設(shè)計的匹配濾波器就是將匹配網(wǎng)絡(luò)和濾波器結(jié)合在一起進行設(shè)計的，即直接設(shè)計匹配濾波器。 匹配濾波器傳統(tǒng)的設(shè)計方法是網(wǎng)絡(luò)綜合方法，但這種方法需要復雜的推導和計算，同時還需

3、給出終端特性的解析式，這在工程實際應(yīng)用中有很大難度，而且其技術(shù)指標或性能受到一定的限制。為了解決以上問題本文利用電路優(yōu)化技術(shù)，設(shè)計LC無源網(wǎng)絡(luò)，把實際負載阻抗轉(zhuǎn)換成電源網(wǎng)絡(luò)所需要的負載阻抗，從而達到阻抗匹配，滿足設(shè)計特性要求(如幅頻特性、回波損耗等)的目的。其具體的設(shè)計步驟如下：首先，根據(jù)濾波、匹配的要求，用傳統(tǒng)的方法確定匹配濾波器電路參數(shù)的初始值(不太精確的數(shù)值)，建立需要優(yōu)化的目標函數(shù)，推導出目標函數(shù)對元件參數(shù)的梯度并寫出相應(yīng)的分析