申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2022-12-07

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN116315540B

主分类号：H01P1/207

分类号：H01P1/207;G06F30/27;H01P11/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.07.11#实质审查的生效;2023.06.23#公开

摘要：本发明公开了一种频率带宽可重构滤波器的设计方法，属于无线微波通信领域。该方法通过在SIW谐振腔滤波器的介质基板内预设内部端口阵列，然后采用优化算法对内部端口阵列的负载状态进行优化，实现所需频率范围内滤波器的频率、带宽的可重构，且保持较好的性能参数。本发明直接地从控制输入输出端口S参数出发，采用简单的结构实现频率带宽重构，同时在通带范围内具有良好的传播特性、回波损耗等特性参数。

主权项：1.一种频率带宽可重构滤波器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立待重构的SIW谐振腔滤波器的基础模型，该基础模型包括介质基板，设置于介质基板正面的上层金属层、输入端口、输出端口，设置于介质基板背面的下层地板；在基础模型的优化区域内设置内部端口阵列；所述内部端口阵列包括均匀分布的连接顶层金属层与下层地板的内部端口，且相邻内部端口中心距小于工作波长的14；所述优化区域为基础模型中顶层金属层与下层地板投影重合范围内的任意区域；S2、使用电磁仿真软件对内部端口阵列及外部端口进行一次全波仿真，得到在工作频率范围内的端口阻抗矩阵所述外部端口包括输入端口和输出端口；S3、建立目标频率下内部端口负载状态与外部端口之间的关系式：Zif＝ZAf-ZBf×ZDf+ZL-1×ZCf其中，外部端口数量为N，内部端口数量为M-N；1～N为外部端口编号，N+1～M为内部端口编号；表示基于第i组内部端口阵列通断配置的输入输出端口阻抗矩阵；表示全波仿真计算下外部端口的自阻抗矩阵；表示全波仿真计算下外部端口与内部端口间的互阻抗矩阵；表示全波仿真计算下内部端口的自阻抗矩阵；表示内部端口阵列的负载状态，其中ZLN+1...ZLM表示各内部端口的通断状态，端口短路时取0，端口开路时取∞；S4、选择优化算法，基于散射矩阵与阻抗矩阵的转换关系，将目标频段S参数设为优化目标；内部端口阵列的负载状态ZL作为优化变量；S5、在优化算法目标函数中设置预期的通带与阻带频率范围；设置内部端口阵列的初始负载状态；设置算法迭代次数或时间；结合S2～S3得到各外部端口的目标频率S参数，将其基于目标函数进行优化，使得通带与阻带范围符合目标要求；S6、若未达到所需通带、阻带的要求，则将此次优化计算得到的内部端口阵列的负载状态作为下次优化计算的初始负载状态，重复S5；若达到所需通带、阻带的要求，则得到了一组满足目标要求的内部端口阵列的负载状态ZL，完成频率带宽可重构滤波器的设计。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种频率带宽可重构滤波器的设计方法

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