基于粒子群隐式空间映射算法设计的双频滤波器

将粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)用在隐式空间映射(Implicit Space Mapping,ISM)的参数提取中,可以有效改善参数提取过程中算法的不收敛性。首次在参数提取中引入PSO,主要的研究内容是改进了ISM算法。通过改进ISM算法中粗糙模型(Coarse Model,CM)与精细模型(Fine Model,FM)之间的参数映射,可以明显减少迭代次数。以一个双模滤波器为例,利用粒子群ISM算法设计了一个可以工作在无线局域网(WLAN)频段的微带双频带滤波器,中心频率分别是2.45 GHz和5.25 GHz。滤波器经过3次迭代并进行微调后达到了设计指标。由此可见,引入PSO之后显著地减少了在FM中的仿真次数,有效地提高了滤波器的设计效率。     

基于隐式空间映射算法的双频带滤波器设计

将差分进化算法用于隐式空间映射(ISM)的参数提取中,并对差分进化算法中的种群更新和交叉概率因子进行了改进,可以有效解决参数提取过程中算法的假收敛及收敛速度过慢的问题,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型(CM)与精细模型(FM)之间的参数映射的相关性,迭代次数明显减少。通过设计一个微带双频带滤波器对该算法进行了验证,该双频带滤波器的中心频率分别为2.45GHz和5.25GHz,其粗糙模型和精确模型分别在Agilent ADS和Ansoft HFSS中进行计算分析。由结果可知,在精细模型中的仿真次数明显减少,有效地提高了滤波器的设计效率。     

基于隐式空间映射法设计的双频带滤波器

参数提取是隐式空间映射算法(ISM)的关键,为改善参数提取过程中可能导致的算法不收敛性,通过对参数提取过程施加限制条件,对迭代进程加以约束,然后以一种改进的枝节加载双模方形谐振器为例,利用隐式空间映射算法设计了一个可工作在无线局域网(WLAN)频段的微带双频段带通滤波器,中心频率为2.45GHz和5.25GHz,经过3次仿真迭代获得一组合适的设计参量并微调后,得到更优的响应结果,由此验证了算法的可行性和准确性。     

新型高收敛隐式空间映射算法设计微波滤波器

该文介绍了一种高收敛隐式空间映射算法,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型到精细模型之间参数映射。它加入粗糙模型参数选择过程,避免了粗糙模型优化中的假收敛情况,加快精细模型与设计目标的逼近速度。参数选择过程不需要增加精细模型的计算次数,提高了优化效率。该文通过设计一个发卡形滤波器,并与以前的隐式空间映射算法计算结果进行比较,优化得到了比指标性能更优越的结果。同时证明了新算法比旧算法具有更快的逼近速度和更高的优化效率的优点。     

基于参数提取约束的快速滤波器设计方法

隐式空间映射算法应用于微波滤波器设计能够显著地提高设计效率,但也会因提取参数的不理想造成弱收敛的现象。本文通过对参数提取过程施加限制条件,从而对迭代过程加以约束,较好地避免了弱收敛的问题,改善了算法效率。以差分带通滤波器为例,中心频率为7.85GHz,经过三次仿真迭代获得一组较好的参数指标,进行微调后得到理想的仿真结果,加工实物并进行测量,实测结果与仿真结果较吻合,由此验证了算法的可行性和准确性。     

主动空间映射算法设计滤波器

应用ADS和HFSS软件,分别建立了一种PCB(Printed Circuit Board)多层滤波器的粗糙模型和精确模型,采用主动空间映射算法,对其进行优化设计,制作出样品,并进行了检测。结果表明,该滤波器的中心频率为1.85 GHz,带宽为300 MHz,插入损耗小于2.3 dB,证明了主动空间映射算法的可行性。     

采用快速空间映射算法多模超宽带滤波器有效设计方法

文章用快速空间映射算法（ASM）来优化和设计多模（MMR）超宽带滤波器。快速空间映射算法需要一个粗糙物理模型以及一个精确物理模型。文中用MATLAB来建立粗糙物理模型,使用商业仿真软件HFSS10来建立精确物理模型。快速空间映射算法就是用来找到粗糙模型和精确模型之间的映射关系,从而达到快速和精准设计超宽带滤波器的目的。     

改进的隐式空间映射算法的研究

介绍了一种快速收敛空间映射算法,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型到精细模型之间参数映射。通过增加限定参数提取的方式,减少粗糙模型的参数空间而实现粗糙模型响应高效准确逼近精细模型响应。通过设计一个交叉耦合滤波器,与之前的隐式空间算法进行比较,更容易达到优化目标,证明了限定参数提取算法具有更快的逼近速度和更高的优化效率的优点。     

基于多端口参数提取和主动空间映射法的腔体滤波器设计

为提高微波腔体滤波器的设计效率,文中提出了一种基于多端口参数提取和空间映射法的滤波器快速设计 方法。通过添加额外内部端口提取腔体滤波器电磁模型的Y 参数,从而计算出耦合矩阵,再结合空间映射法将求解滤 波器理想尺寸问题转换为逼近理想耦合矩阵问题。最后设计并加工了一款四阶同轴腔体滤波器,在初值偏差很大的情 况下,经过四次迭代即可得到满足指标的滤波器物理尺寸,实物调试结果和仿真结果一致性良好,从而证明了文中方法 的快捷有效。     

基于改进遗传算法的双频滤波器自动设计

双频滤波器(Daul-band Filter)广泛应用于各类无线通信系统。采用K-Medoids聚类算法对种群进行分类,对选择、交叉和变异等环节进行算法改进,在不预先确定滤波器结构的情况下,对滤波器的结构和元件参数进行全局优化,自动配置滤波器内部结构及其元件参数,不依赖先验数据而获得最优解。通过C程序实现算法,并在Matlab软件中计算结果,用ADS验证了设计结果,证明了该方法适用于工程应用。     

基于四模谐振器的新型双通带滤波器设计

提出了一种新型的四模谐振器,并在此基础上设计了一款双通带滤波器。利用奇偶模分析法进行理论分析,采用共面波导异面馈电方式,使四模谐振器中的每两个谐振频率耦合,分别形成滤波器的低通带与高通带。通过射频仿真软件HFSS 研究滤波器主要结构参数对性能的影响并进行优化,对滤波器进行加工制作及测试。测试结果表明双通带滤波器的中心频率分别为2 GHz 和5.4 GHz, 3 dB 相对带宽分别为11.9%和17%,电路尺寸为0.11λg ×0.1λg。所设计的双通带滤波器具有结构新颖、通带宽、尺寸小的特点。     

交指型MEMS滤波器的优化设计

交指型微机电系统(MEMS)滤波器是采用MEMS工艺制备出的交指型结构滤波器,针对交指型MEMS滤波器电磁优化算法中存在速度慢,占用计算资源大等问题,对交指型MEMS滤波器优化设计方法进行了研究。采用主动空间映射算法,在ADS和HFSS软件中建立滤波器电路结构模型和三维结构电磁模型,并分别将它们用于主动空间映射算法所需的粗糙仿真和精确仿真,仅进行了5次精确仿真就完成了一款Ku波段滤波器的优化设计。结果表明,设计的滤波器中心频率为14 GHz,顶部损耗为1.6 dB,-1 dB带宽为2.2 GHz,满足设计指标要求,同时验证了优化设计方法的可行性。     

基于同步参数提取的缺陷环双通带滤波器设计

采用同步参数提取法设计了一款嵌套式缺陷开口环双通带滤波器。首先根据设计指标得到两个单通道的耦合系数与外部Q值,然后以嵌套式缺陷开口双环为基本谐振单元,E型枝节作为公共外部馈线,采用同步参数提取技术分别提取出双环的谐振频率、耦合系数和外部Q值,最后实例设计了2.65GHz/4.65GHz紧凑型双通带滤波器,中心插损小于1.5dB,回波损耗大于20dB。     

一种通带可控的双频SIW滤波器设计

提出了一种通过加载T形槽实现双频可控的基片集成波导带通滤波器。滤波器的双频特性由SIW腔内对称的T形槽线谐振器微扰TE101和TE102模得到。通过改变槽线谐振器的物理尺寸可以实现对滤波器两个通带中心频率的灵活控制。为了验证上述方法的可行性,设计了一个中心频率为3.77 GHz和9.27 GHz的双频滤波器。实测得该双频滤波器两个通带的回波损耗优于11 dB,在3.77 GHz时插入损耗为0.8 dB,第一通带的相对带宽可达13%。仿真和测试结果吻合较好,证实了设计方法的有效性。     

一种耦合线加载的双通带滤波器

提出一种基于耦合线加载的双通带滤波器,该滤波器在开口矩形环内部加载两根相互耦合的微带,从而产生两个通带。与加载单枝节的双通带滤波器相比,该滤波器在设计时有更多可变参数和更小的调节步进。比如当耦合线宽度不等步进变化时通带中心频率会向相反方向变化,这一性质可以用作对两通带之间的频率间隔进行微调。测试结果表明,该滤波器有两个通带,其中心频率分别为3.78 GHz 和6.55 GHz,相对带宽分别为4.6%和4.8%。除此之外,还研究了调整加载耦合线的长度和宽度对滤波器频率特性的影响。仿真和实测结果之间良好的吻合证实了设计方法的有效性。     

基于双模开环谐振器的双频带滤波器设计

基于开环双模谐振器设计了一种双频带通滤波器,由两个中心重合的正方形开口环谐振器组成。分析该谐振器的奇偶模谐振频率与传输零点,每个通带内有两个谐振模式。该滤波器中心频率分别为4.5 GHz和6.5 GHz,3 dB相对带宽FBW分别为11%、5%,两通带带内插入损耗分别小于0.6 dB、1.4 dB,带内回波损耗分别优于19.5 dB、16.5 dB,高频处阻带抑制达到50 dB,两通带之间隔离度达到53 dB,尺寸仅为6 mm×11 mm×1.09 mm。     

基于空间映射算法的微带滤波器优化设计

考虑到传统电磁优化仿真方法的低效性,在原始空间映射算法的基础上,构造一种有效的输入一输出空间映射算法,并用于优化设计一个微带带通滤波器,其替代模型和精确模型分别采用了基于电路原理的AgilentADS和基于矩量法的全波电磁仿真软件FEKO进行计算分析。仿真结果表明,该算法能够有效增加所设计器件的优化自由度,大大减少计算机优化时间,有效提高了微波器件的设计效率。