Вольхин Дмитрий Игоревич,
Девятков Геннадий Никифорович
Аннотация
В работе сформулирована задача синтеза широкополосных согласующих устройств с заданными фазовыми характеристиками. В качестве математической модели синтезируемого устройства выбрано матричное описание в виде параметров холостого хода или короткого замыкания, представленных в соответствующей форме сходящихся рядов Фостера. Поставленная задача синтеза представляет собой задачу нелинейного минимаксного приближения с ограничениями. Решение задачи предложено осуществить в два этапа, где на первом этапе ищется начальное приближение близкое к глобальному оптимуму, а на втором этапе производится улучшение решения. Для решения задачи на первом этапе используются функции идеального согласующего реактивного четырехполюсника, с помощью которых осуществляется выбор структур функций собственных параметров синтезируемой цепи с учетом заданной зависимости фазовой характеристики, которые затем должны аппроксимировать предельные значения указанных функций. На втором этапе производится оптимизация по рабочим характеристикам синтезируемой цепи. Описана процедура оптимизации рабочих характеристик цепи методом возможных направлений. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примере синтеза устройства в сосредоточенно-распределенном базисе, согласующего комплексное сопротивление источника сигнала с активным сопротивлением нагрузки и воспроизводящего фазовую зависимость фазового контура второго порядка. Показано два варианта реализации синтезируемой цепи, в зависимости от установленных ограничений на схемную реализуемость. Таким образом, синтезируемое устройство выполняет задачу согласования и коррекции фазочастотной характеристики, упрощая конструкцию следующего за ним предполагаемого фазового корректора.
Ключевые слова: синтез согласующих устройств, фазовая коррекция, форма Фостера, идеальный согласующий четырехполюсник.
Авторы:
Вольхин Дмитрий Игоревич
родился в 1990 году, аспирант кафедры конструирования и технологии радиоэлектронных средств Новосибирского государственного технического университета. Область научных интересов: автоматизированный синтез и проектирование активных и пассивных устройств СВЧ. Опубликовано
7 научных работ. (Адрес: 630073, Россия, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20. E-mail: d.volkhin@ngs.ru).
Девятков Геннадий Никифорович
родился в 1945 году, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры конструирования и технологии радиоэлектронных средств Новосибирского государственного технического университета. Область научных интересов: автоматизированный синтез активных и пассивных устройств СВЧ. Опубликовано 150 научных работ, в том числе две монографии. (Адрес: 630073, Россия, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20. E-mail: devyatkovgn@mail.ru).
Список литературы
- Гиллемин Э. Синтез пассивных цепей. – М.: Связь, 1970.
- Девятков Г.Н. Рабочие и собственные параметры согласующих четырехполюсников // Научный вестник НГТУ. – 2003. – № 2 (15). – С. 165–172.
- Volkhin D.I., Devyatkov G.N. Criteria of the matrix of analog passive all-pass network // 12th International Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering, APEIE-2014, Novosibirsk, Russia, 2–4 October 2014: proceedings. – Novosibirsk, 2014. – Vol. 1. – P. 393–395.
- Васильев Ф.П. Методы оптимизации. – М.: Факториал Пресс, 2002.
- Сильвинская К.А., Голышко З.И. Расчет фазовых и амплитудных корректоров: справочник. – М.: Связь, 1980.
- Регулярные и нерегулярные многосвязные полосковые структуры и устройства на их основе: расчет первичных параметров, импульсные измерения характеристик / Н.Д. Малютин, А.Н. Сычев, Э.В. Семенов, А.Г. Лощилов. – Томск: ТУСУР, 2012.
