多路耦合器及其相关理论和技术研究
多路耦合器是多部电台公用一部天线的重要的电磁兼容设备.本文所论述的设备是自行设计和生产的UHF/VHF收发多路耦合器,该设备己通过鉴定,并装备使用,效果良好,受到有关方面的好评.本文以多路耦合器设计为主线,研究了其相关的理论和技术,在工程实践和理论研究方面都取得了一定的成果.本文首先对多路耦合器的耦合网络设计进行了详细地分析和研究,并提出了失谐约束、谐振驻波约束和谐振"等|Γ|圆设计"的方法,该方法在工程中取得了很好的效果.继而,把该方法推广到更一般的反射系数模方法,得到了有益的结果和应用实例.然后,对微波网络的重要参量Q值进行了研究,得到了微波谐振模型和3dB方法测Q值的依据公式;并把Foster定理推广到有耗负载情况,并用网络参数得到了Q值的表达式,得到了所谓网络Q值.对于提高多路耦合器性能的另一个重要方面,本文对具有陡峭带外特性的,具有有限传输零点的带通滤波器进行了研究,分析了主要的准椭圆函数和一般Chebyshev函数滤波器.最后,针对滤波器实际物理设计过程,引入空间映射算法,完成了滤波器设计.本文的主要研究成果如下:1.成功完成了多路耦合器耦合网络设计,提出了"等|Γ|圆设计"的思想和方法,以及滤波器谐振驻波和失谐阻抗的限制要求;2.将"等|Γ|圆设计"发展到反射系数模方法,得到了新的匹配网络带宽不等式,并将该方法应用于整机驻波指标分解;3.对微波谐振系统进行了深入研究,分析了微波谐振和低频谐振的不同,导出了3dB-Q的公式;得到了广义Foster定理和用网络参数表示的系统网绍Q值;4.补充了准椭圆函数的构造方法,对比了两种准椭圆函数的异同,使用数值的方法修正了准椭圆函数的带内波纹;5.提出"等波纹一般Chebyshev函数"最优的概念,通过优化的方法完成了滤波器指标到最优一般Chebyshev函数的综合过程,并引入信号流图的方法快速确定交叉耦合滤波器的拓扑结构;6.将空间映射算法应用于交叉耦合滤波器设计,通过子问题分析得到初始解和仅仅考虑单一变量偏导关系的准I阵作为其映射矩阵初始值.
多路耦合器;匹配网络;网络Q值;一般Chebyshev函数;空间映射算法
西安电子科技大学
博士
电磁场与微波技术
梁昌洪
2004
中文
TN622
105
2005-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）