19630

۱۹۶۳۰

طراحي و بهينه سازي پيوننده ترانس دايركشنال با ضريب تزويج قابل تعيين و تطبيق امپدانس

كارشناسي ارشد

مخابرات ميدان و موج

۱۳۹۳

۱۳۹۶/۰۹/۰۶

دكتر همايون عريضي

برق

در اين پروژه به بررسي و تحليل و طراحي پيوننده ترانس دايركشنال نامتقارن چند بخشي با امپدانس هاي پايان دهي متفاوت مي پردازد. با بررسي ساختار پيوننده تك بخشي ترانس دايركشنال استخراج و تحليل پارامتر هاي ساختار پيوننده ترانس دايركشنال ماتريس انتقال 4 پورتي آن را استخراج مي كنيم و سپس با كمك ويژگي ماتريس انتقال براي تحليل ساختار هاي چند بخشي، ماتريس انتقال يك پيوننده ترانس دايركشنال چند بخشي را بدست مي آوريم، در نهايت با تبديل ماتريس انتقال به ماتريس امپدانس، پارامترهاي پراكندگي پيوننده را بدست مي آوريم. سپس با استفاده از روش مربعات كاهش يافته و تعريف تابع خطا پيوننده ترانس دايركشنال چند بخشي نامتقارن با امپدانس هاي پايان دهي متفاوت را به كمك بهينه سازي در نرم افزار MATLAB طراحي مي كنيم و ويژگي هاي فيزيك ساختار ( پهناي خطوط، فاصله خطوط و طول و مقدار خازن هاي موازي ) را بدست مي آوريم. در نهايت با كمك نرم افزار هاي تحليل تمام موج ساختار طراحي شده بررسي مي كنيم. در اين پروژه پيوننده هاي 3dB , 6dB , 10dB به منظور تحقق تزويج هاي ضعيف و قوي با امپدانس هاي پايان دهي متفاوت در باند هاي فركانسي 1.5-2.1 GHz با فركانس مركزي 1.8 GHz و 3.3-3.7 GHz با فركانس مركزي 3.5 GHz و 3.1 – 3.9 GHz با فركانس مركزي 3.5GHz كه همگي از باند هاي تجاري مرسوم بوده و براي تست روش و بررسي پهناي باندهاي متفاوت، به عنوان نمونه طراحي شده اند و نتايج اندازگيري و شبيه سازي هاي انجام شده با يكديگر مقايسه شده اند.

1397/07/28

Optimum Design of Transdirectional couplers with Arbitrary Coupling and port impedance matching

10/20/2019 12:00:00 AM

The method of least squares is developed for the optimum design of multi-section asymmetrical Transdirectional couplers with arbitrary port impedance matching and filtering function. Firstly, the transmission matrices of the sections of couplers are obtained. Then the transmission matrix of the whole multisection couplers is determined, from which the scattering matrix of the device is obtained. An error function is then constructed by the scattering parameter, according to the design specifications, the error function depends on the physical dimensions of coupler (such as widths, spacing and lengths of transmission line sections and capacitor values), of which the minimum point gives the optimum values of its dimensions and capacitors. The optimum design is carried out for a specified frequency bandwidth. The error minimization is implemented by the combination of the genetic algorithm (GA) and conjugate gradient algorithm (FMINCON IN MATLAB). The design is verified by the full-wave simulation software, fabrication and measurement. Several 3dB, 6dB and 10dB couplers are designed with different bandwidths and port impedances. Observe that the design of couplers by the full-wave simulation software is by trial and error and at the best random and almost impossible become of extremely high CPU time consumption due to The large member of parameters of the coupler geometrical structure.