微波筆記·如何在ADS中綜合耦合矩陣

微波筆記·如何在ADS中綜合耦合矩陣1.耦合矩陣簡介我們常見的帶通濾波器，帶阻濾波器都屬于耦合諧振器電路。當諧振器在中心頻率諧振，通過一定的耦合結(jié)構(gòu)（諧振器間能量交換結(jié)構(gòu)）設(shè)計，使能量合理的在諧振器間儲存?zhèn)鬟f便可以實現(xiàn)特定頻率/特定要求的濾波功能。諧振器間傳遞的能量和儲存能量之比稱為耦合系數(shù)，耦合系數(shù)可以用一個矩陣表示，個人推薦的經(jīng)典的理解耦合矩陣如下：·《現(xiàn)代微波濾波器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計》第五章耦合諧振器帶通濾波器，個人認為此書是微波無源電路圣經(jīng)，常讀常新，建議沒事就翻一翻；

·《MicrostripFiltersforRFandMicrowaveApplications》詳細閱讀第八章；

·《Generacouplingmatrixsynthexismethodsforchebyshevfilteringfunctions》附：個人根據(jù)此論文編寫的matlab程序，鏈接：/s/1dFhLW5N密碼：albn?？梢宰鳛槔碚搮⒖?，但做工程的時候我自己很久沒有使用了；

·耦合矩陣綜合的軟件推薦：CoupleFila-cr鏈接：/s/1mhTu6Uk密碼：iql6。2.ADS中綜合耦合矩陣建模通過閱讀論文可知耦合矩陣有兩種獲得方法。一種是通過傳輸函數(shù)直接綜合耦合矩陣，然后通過一定的旋轉(zhuǎn)變換得到實際可實現(xiàn)的耦合形式。另一種是通過優(yōu)化方法，將理想傳輸函數(shù)作為標準，通過優(yōu)化獲得所需耦合矩陣。再ADS中建模獲得耦合矩陣實際是優(yōu)化方法，可以獲得任意結(jié)構(gòu)的耦合矩陣。ADS中綜合耦合矩陣的典型模型見圖1。原計劃寫出詳細推導(dǎo)過程，但由于本周工作較緊，就先折衷完成分享計劃。感興趣的可自行推導(dǎo)。源文件鏈接：/s/1o94QEWq密碼：ju84

圖1ADS中典型耦合矩陣模型（原理圖）模型中各參數(shù)數(shù)學(xué)表達：圖2ADS中典型耦合矩陣模型（參數(shù)表達）3.耦合矩陣綜合有了常規(guī)的原型文件，我們就可以對耦合矩陣進行綜合了。以一個CQ結(jié)構(gòu)為例，我們在2，5間加入負耦合，原理圖如圖3。圖3CQ結(jié)構(gòu)綜合模型在一個切比雪夫原型基礎(chǔ)上增加了一個CQ耦合，可以看到駐波現(xiàn)在并不好，在ADS中放置一個駐波優(yōu)化，對電路進行優(yōu)化，優(yōu)化設(shè)置和結(jié)果見圖4.圖4優(yōu)化設(shè)置及結(jié)果經(jīng)過一個簡單的優(yōu)化，我們得到了想要的耦合系數(shù)參數(shù)。所有耦合諧振器形式的電路均可以通過此種方法進行綜合，例如圖5的一個典型源和負載直接耦合帶阻濾波器。圖5一個典型的帶阻濾波器綜合(此種結(jié)構(gòu)無需長傳輸線)4.耦合矩陣綜合的用途綜合耦合矩陣可以·對濾波器性能有個合理的評估

·可以對濾波器設(shè)計調(diào)試進行指導(dǎo)現(xiàn)在耦合諧振器式的濾波器大多采用群時延方法，通過電路我們可以了解各諧振器的時延，從而在設(shè)計和調(diào)試時能準確判斷問題所在，從而進行濾波器快速設(shè)計。拿圖4的CQ帶通濾波器為例：

輸入時延12時延123時延通過上面的操作，我們就可以再三維仿真和設(shè)計時準確判斷各級耦合的偏差，從而進行快速設(shè)計和調(diào)試。：趙強微信號：q_zhao_ls簡介：

2004～2011華中科技大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)碩士