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射频滤波器优化设计的研究

作　者: 单毅
导　师: 薄亚明
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 滤波器优化团队进步算法超宽带滤波器目标函数
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近些年,随着电子技术的飞速发展,滤波器作为电路的重要组成部分,其性能要求的不断提高,使得滤波器传统理论设计方法已经很难满足。射频滤波器的优化设计通常借助于电磁仿真软件。通过一些演化算法结合电磁仿真软件来进行滤波器的优化,是当前滤波器优化设计研究的热点。本文采用团队进步算法(TPA)为优化算法,利用外挂优化器对一特定多模超宽带滤波器首先进行了以带内回波损耗为目标的优化,使得该滤波器的通带内回波损耗更小。为了提高滤波器的多个性能指标,本文提出了将一组合目标函数应用到外挂优化器中,并对同一超宽带滤波器进行了以带内回波损耗和带外抑制为组合目标函数的优化。通过多次测试,确定了组合目标函数中的权系数的值,达到了组合目标函数的要求。此外,采用HFSS仿真软件提供的遗传(GA)算法对该超宽带滤波器进行相同组合目标的优化,并与外挂优化器比较。在计算量相当的情况下,GA算法都未能满足目标要求;而外挂优化器的组合目标优化不仅得到较好的优化结果,而且消耗时间更少,充分证明了外挂优化器组合目标函数的可行性和优越性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 课题研究的背景  8
  1.2 国内外研究现状和意义  8-9
  1.3 主要贡献和论文组织  9-11
    1.3.1 主要贡献  9-10
    1.3.2 论文组织  10-11
第二章射频滤波器  11-19
  2.1 滤波器的分类  11-12
  2.2 滤波器的主要参数  12-15
  2.3 滤波器的综合设计与分析方法  15-16
    2.3.1 综合设计方法  15-16
    2.3.2 分析方法  16
  2.4 常见的射频滤波器  16-17
  2.5 射频滤波器发展趋势  17-18
  2.6 本章小结  18-19
第三章仿真软件外挂优化器  19-31
  3.1 HFSS 仿真软件介绍  19-20
    3.1.1 HFSS 脚本控制  19-20
  3.2 团队进步算法  20-27
    3.2.1 算法特点  21-22
    3.2.2 算法原理  22-24
    3.2.3 算法实现流程  24-26
    3.2.4 算法测试  26-27
  3.3 外挂优化器流程  27-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章超宽带滤波器的优化设计  31-48
  4.1 超宽带技术  31
  4.2 超宽带滤波器  31-32
    4.2.1 超宽带滤波器设计方法  31-32
  4.3 多模超宽带滤波器优化  32-47
    4.3.1 多模超宽带滤波器结构  33-35
    4.3.2 优化目标函数  35-36
    4.3.3 优化变量的选取  36-38
    4.3.4 以回波损耗为目标的优化结果分析  38-40
    4.3.5 组合目标的优化结果分析  40-45
    4.3.6 HFSS 提供的GA 算法优化  45-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章总结与展望  48-50
  5.1 本文工作总结  48
  5.2 后续工作展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-53

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