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谐振器滤波器耦合系数K的计算:基于散射参数的matlab实现

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简介:
本研究通过Matlab软件,提出了一种基于散射参数计算谐振器滤波器耦合系数K的新方法,为滤波器设计提供了有效的工程工具。 函数 K = FindK(文件名) 使用 SBOX 工具箱由“Tudor Dima”提供来操作 Matlab 中的参数文件。特别是 SXPParse.m 和 Phrase2Word.m 文件,用于处理 Scattering 参数文件。 该函数读取 Touchstone 文件 (.snp),计算一个量 K。它在 |S21| 曲线中找到两个最高峰值:第一个峰值(较低频率)的频率称为 F_low;第二个峰值(高频)的频率称为 F_high。然后根据公式: \[K = \frac{F_{\text{high}}^2 - F_{\text{low}}^2}{F_{\text{high}}^2 + F_{\text{low}}^2}\] 计算 K 值,该公式来自 Daniel G. Swanson Jr. 在 2007 年 10 月的 IEEE Microwave 杂志上发表的文章《窄带微波滤波器设计》,具体出现在第 108 页。

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客服
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  • Kmatlab
    优质
    本研究通过Matlab软件,提出了一种基于散射参数计算谐振器滤波器耦合系数K的新方法,为滤波器设计提供了有效的工程工具。 函数 K = FindK(文件名) 使用 SBOX 工具箱由“Tudor Dima”提供来操作 Matlab 中的参数文件。特别是 SXPParse.m 和 Phrase2Word.m 文件,用于处理 Scattering 参数文件。 该函数读取 Touchstone 文件 (.snp),计算一个量 K。它在 |S21| 曲线中找到两个最高峰值:第一个峰值(较低频率)的频率称为 F_low;第二个峰值(高频)的频率称为 F_high。然后根据公式: \[K = \frac{F_{\text{high}}^2 - F_{\text{low}}^2}{F_{\text{high}}^2 + F_{\text{low}}^2}\] 计算 K 值,该公式来自 Daniel G. Swanson Jr. 在 2007 年 10 月的 IEEE Microwave 杂志上发表的文章《窄带微波滤波器设计》,具体出现在第 108 页。
  • 設計
    优质
    简介:本项目聚焦于耦合谐振器滤波器的设计与优化,探讨其在高频电路中的应用,旨在提升信号处理效率及选择性。 耦合谐振器滤波器是一种重要的信号处理设备,在通信系统中有广泛应用,主要用于筛选特定频段的信号并确保其有效传输。设计这种滤波器需要多个关键步骤和技术以优化性能及带外抑制效果。 首先进行初步计算阶段,确定基本参数如谐振频率、带宽和耦合矩阵等,并通过阻抗变换矩阵[K]来表达这些参数。这一步骤旨在明确信号在滤波器内部的传递特性。 其次要设计输入输出以及各谐振腔间的耦合窗孔尺寸,确保良好的阻抗匹配以实现有效的信号传输并满足预期的阻抗变化需求。精确计算对于性能至关重要,因为不合适的尺寸会导致反射和损耗问题。 接下来是每个谐振腔的具体设计工作。调整这些结构能够影响双模频率从而符合特定的设计要求,并需进行细致优化使它们在目标频段内达到理想状态。 耦合方式多样化,从最基础的馈源与单个谐振器直接耦合到复杂的多路径连接模式发展而来。新型方法允许同时使用多个窗口以增加带外抑制效果并形成更理想的滤波曲线。通过这种方式可以独立设计各个部件然后组合起来,并且可以通过改变频率来控制传输零点而无需调整其他参数。 此外,分析方法被提出简化了传统设计流程的复杂性,算法也被开发出来用于计算具有N个谐振器结构的最大零点数,这进一步扩展了设计的可能性。 最后通过仿真软件验证理论方案的有效性,并且提供了有关耦合矩阵、传输零点等多方面的深入指导和细节。总之,该技术集成了多个领域的知识包括阻抗匹配、传输特性分析以及计算机辅助设计,从而能够创建出高性能的滤波解决方案。
  • 带通与群时延
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    本研究探讨了带通滤波器中耦合系数对信号传输特性的影响,并详细推导和分析了其群时延特性。 该Excel表格可用于辅助设计带通滤波器。用户输入所需的性能指标后,表格会快速提供低通原型滤波器的元件参数以及带通滤波器的归一化耦合系数、输入群时延和外部Q值等信息。
  • 双向LLC变换
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    本文探讨了双向LLC谐振变换器的设计方法,重点分析并提出了该类型变换器中关键的谐振参数优化策略。 为解决双向LLC谐振变换器在电压增益及软开关方面存在的问题,本段落对增益特性和实现软开关的条件进行了深入分析,并通过探讨谐振网络参数对其特性的影响,详细设计了相关谐振网络参数以及变换器元件应力方案。最终搭建了一台1千瓦功率的实验样机,通过实际测试验证了设计方案的有效性与可行性。
  • 工具
    优质
    滤波器与耦合器计算工具是一款专业的电子工程应用软件,提供高效的设计和分析功能,帮助工程师快速准确地完成滤波器及耦合器的各项参数计算。 可以计算的滤波器类型包括低通、高通、带通和带阻四种基本类型,以及切比雪夫和巴特沃斯两种设计方法,共计八种滤波器。此外还有两种类型的耦合器:定向耦合器。
  • LCL分析
    优质
    本文探讨了LCL滤波器的谐振特性及其影响因素,并对如何避免或利用这些特性进行了深入分析。 LCL谐振分析及解决方法的体会:探讨常见谐振问题的应用背景及其一般分析方法。
  • 单调与应用
    优质
    本文探讨了单调谐滤波器的设计原则和关键参数的选择方法,并分析其在电力系统中的实际应用。 本段落针对电力谐波给企业带来的安全生产隐患及对公用电网造成的严重污染进行了简述,并结合工程实际案例详细阐述了单调谐滤波器的特性及其设计过程。该设计方案基于现有经验,全面考虑设计要求与条件,通过无功需求量确定滤波器的基本参数,提供了一种结构简单且经济可靠的抑制谐波危害的方法。实践证明此方案具有良好的谐波抑制效果和显著的节能效益,在工程实践中是可行的。实例分析进一步证实了该设计方案过程的合理性。
  • 二阶
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    简介:本文探讨了如何对二阶滤波器进行参数设计与计算,详细解析了其工作原理及应用场景,为电子工程领域的学习者提供实用指导。 二阶滤波器参数设计涉及确定能够满足特定频率响应需求的二阶系统的各项系数。这包括选择合适的截止频率、阻尼比以及其他关键特性以优化信号处理性能。
  • MatlabIIR
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    本项目利用MATLAB软件平台,深入探讨并实现了无限冲击响应(IIR)数字滤波器的设计方法,包括各种典型滤波器特性的分析和优化。 实验目的: 1. 熟悉使用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法; 2. 学会调用MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计函数(或fdatool)来设计各种IIR数字滤波器,并学会根据不同的过滤需求确定合适的参数指标。 3. 掌握在MATLAB环境中实现IIR数字滤波器的方法; 4. 通过观察输入和输出信号的时域与频谱特性,加深对数字滤波概念的理解。 实验原理: 设计IIR数字滤波器通常采用间接法(包括脉冲响应不变法和双线性变换法),其中应用最广泛的是后者。其基本步骤如下:首先将给定的数字滤波器指标转换为模拟过渡滤波器指标;其次,根据这些指标设计出相应的模拟过渡滤波器;最后,通过适当的数学方法(如双线性变换)把该模拟系统的传递函数转化为对应的数字系统传递函数。 在MATLAB信号处理工具箱中提供了多种IIR数字滤波器的设计功能,并且它们均采用了双线性变换法。例如butter、cheby1 、cheby2 和ellip等函数分别可以用来直接设计巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型和Ⅱ型以及椭圆模拟与数字滤波器。 本实验的目标是要求读者利用上述提及的几个MATLAB内置函数来完成IIR数字滤波器的设计任务。同时,还需要掌握如何通过调用filter函数对给定输入信号x(n)进行处理以获得所需的输出y(n),从而实现整个设计流程中的实际应用环节。