1. 研究目的与意义(文献综述)
1目的及意义
1.1 研究对象
本文研究的是多节阻抗变换器问题。
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输入电路与输出电路之间的功率传输关系.当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输.反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害。
阻抗匹配常见于各级放大电路之间、放大器与负载之间、测量仪器与被测电路之间、天线与接收机或发信机与天线之间,等等.例如,扩音机的输出电路与扬声器之间必须做到阻抗匹配,不匹配时,扩音机的输出功率将不能全部送至扬声器.如果扬声器的阻抗远小于扩音机的输出阻抗,扩音机就处于过载状态,其末级功率放大管很容易损坏.反之,如果扬声器的阻抗高于扩音机的输出阻抗过多,会引起输出电压升高,同样不利于扩,音机的工作,声音还会产生失真.因此扩音机电路的输出阻抗与扬声器的阻抗越接近越好,为使其阻抗匹配,需采用阻抗变换器进行匹配。
2. 研究的基本内容与方案
2 基本技术解决方案
2.1 设计一个多节阻抗变换器
阻抗变换器是一种常用的双端口元件,通过插入阻抗变换器可以消除因负载和传输线特性阻抗不匹配而产生的反射。 理论上说,一段1 /4 波长的均匀传输线就可以实现阻抗变换的功能,但只能在很窄的频带上工作,通过增加阻抗变换器的节数可以在较宽的频带上获得理想的匹配特性。随着通信系统多频带利用越来越广泛, 无线电的收发装置必须满足宽带匹配才能使得整个系统正常工作,在以往1/4单节阻抗变换器的所能实现的匹配电路已不再适用于大多数情况, 因此许多学者提出了采用不同的优化算法来寻找宽带匹配的最佳设计值。然后在工程中因为二项式匹配的计算复杂度低, 切比雪夫多项式下降沿陡、匹配带宽大等特点, 传统的二项式最平坦和切比雪夫多项式等波纹匹配设计方法得到了广泛应用。在此次设计中我就将利用切比雪夫多项式设计一个多节(n≥2)的阻抗变换器,以此来实现在宽频带也能正常匹配,获得我们想要的负载匹配成果。在这个过程中,根据切比雪夫的公式计算出阻抗变换器的相关数据是较为关键的一环。
2.2 初步方案设计构想
切比雪夫阻抗变换器是一类很常用的多节阻抗变换器,它的频响曲线为切比雪夫函数的平方,其主要特点是通带内具有等波纹的特性,且在通带内最大反射系数和总长度固定的情况下具有最宽的频带。本次设计将先进行资料查阅,选择出自己能力范围内能够所达到的较为理想的节数,并通过所需要达到的设计目标进行计算查表得出相应的多节阻抗变换器参数并利用ADS进行仿真,修改,得出最终的设计结果。整篇论文的分布大概有四个部分,第一部分将要介绍相关知识例如史密斯圆图,切比雪夫多项式以及阻抗匹配。第二部分则是相对应节数的计算过程及公式,第三部分将仿真过程,电路写入,最后一部分将对整个过程进行总结并得出最后结论。
3. 研究计划与安排
3 进度安排
第1—2周:查阅资料
第3周: 开题报告编写
第4—6周:理论与实现方法学习
4. 参考文献(12篇以上)
[1] david m. pozar. microwave engineering.wiley, 2011.12.
[2] constantine a. balanis. antenna theory analysis and design. 2010.5
[3] wu y, liu y a , li s l, yu c p, liu x .a generalized dual frequency transformerfor two arbitrary complex frequency-dependent impedances[ j] .ieee microwave and wireless componentsletters , 2009 , 19(12):611-613.
