一种自动天线阻抗匹配CMOS电路的设计

为了解决小型化天线阻抗匹配时由于电感的精度不足导致阻抗匹配效果变差的问题,提出一种自动天线阻抗匹配的CMOS电路. 首先,提出了一种新型阻抗匹配方法,该方法通过在天线的输入端与末端添加电容的方式来实现阻抗匹配. 然后,通过将匹配的电容进行集成,提出一种片上自动阻抗匹配电路,通过功率检测电路和峰值检测电路来判断天线的输入功率的大小,通过电容扫描电路和程控电容来改变天线的输入阻抗. 通过该电路,天线可以自动调节输入阻抗来匹配源端的输出阻抗,以获得最大的输入功率. 该电路省去了使用网络分析仪调节阻抗匹配的步骤,从而可以降低测试环境的变化对阻抗匹配的影响,降低了射频功率放大器输出阻抗的设计要求,可以通过设计匹配电容的精度来改变阻抗匹配的精度.     

改进滑模极值搜索控制在阻抗匹配的应用

针对等离子体隐身中机载小型化射频电源在阻抗匹配网络的匹配速度慢和匹配精度低的问题,提出了一种新的阻抗匹配优化算法.通过分析射频电路阻抗匹配过程提出优化目标函数,根据电路输出有功功率与匹配电容的特性曲线自寻优系统峰值,利用切换环节结合终端滑模控制设计了改进终端滑模极值搜索算法,得到L型匹配网络电容的优化值,获得射频源输出最大功率,并证明了该控制方法的稳定性.该方法在滑模极值寻优二三模式切换时设定阈值函数,并在滑模振荡阶段加入终端滑模面减小系统稳态误差,保证了系统稳态振荡幅值减小的基础上提高收敛速度,并降低系统计算复杂度.通过与传统滑模搜索进行对比,仿真和实验结果证明了该方法有效性.     

考虑非纯阻性负载阻抗匹配的无线充电系统

为了提高电能传输效率，提出一种基于动态电容和Boost-Buck变换器的无线充电非纯阻性负载阻抗匹配的方法。可根据负载变化来改变电容和Boost-Buck变换器开关管占空比，分别补偿负载的虚部与实部，从而达到最佳阻抗点以提高系统传输效率。在MATLAB/Simulink环境下搭建系统仿真模型，并建立系统实验平台。仿真与实验结果表明，当接不同性质负载时，所提出阻抗匹配方法的系统传输效率都比未进行阻抗匹配时的高，最大系统传输效率可达83.14%,比无阻抗匹配提升了3.21%。同时，在等效阻抗为18～35Ω时，系统传输效率均保持在80%以上，具有阻抗匹配范围大的性能。     

B类功率放大器的设计与仿真

设计了一种具有较高输出功率和较高功率效率的B类功率放大器,采用了负载牵引和源牵引的设计方法得出最大输出功率对应的最优负载阻抗和源阻抗,并运用阻抗匹配技术分别实现负载阻抗和源阻抗到50Ω的匹配电路设计.仿真结果表明,工作频率为960 MHz下该功率放大器的功率附加效率为69.39%,输出功率为45.32 d Bm.     

电路阻抗匹配网络的设计

本文在阐述阻抗匹配意义的基础上,介绍了阻抗匹配的分类,并分析了高低频电路中通过阻抗变换实现阻抗匹配的方法。     

基于自适应虚拟阻抗的 DC-DC 变换器均流控制

在多DC-DC变换器并联系统中,经常采用环流反馈回路中引入虚拟阻抗的均流方法,此方法精度高且成本低,但当系统负载突变时均流精度会降低.针对虚拟阻抗法在负载突变时均流精度降低的问题,提出一种自适应匹配虚拟阻抗值实现均流的方法.仿真结果表明,在负载突变时自适应虚拟阻抗匹配法具有很好的均流效果,且不影响并联系统的稳定性和输出特性.     

天线调谐器Π形匹配网络与鞭状天线适配仿真分析

天线调谐器阻抗匹配网络对天线的适配与工作频率、网络参数、天线类型、匹配门限等因素相关。介绍了天线调谐器阻抗匹配网络的基本形式和参数配置;为获得匹配网络对天线适配性能的影响,以SG-230型天线调谐器Π形阻抗匹配网络为例,对匹配网络的匹配区域和匹配精度进行了仿真,分析了各参数对适用频段的影响,对比了理论值与实际值的差异,得到了不同条件下对匹配网络元件取值的约束;对不同尺寸的鞭状天线进行了适配仿真,对天线的适配频段、谐振频段等进行了分析讨论。分析结果表明,阻抗匹配网络适配鞭状天线时对天线尺寸,工作频段,元件取值的最优选择。     

免调谐行波天线宽带阻抗匹配的设计与实现

为实现免调谐行波天线在短波宽频带内的阻抗匹配,采用传输线变压器作为阻抗变换器。通过合理选择变换电路形式及传输线最佳特性阻抗,综合考虑功率容量、平衡／不平衡转换等要素,给出了详细的设计思路与方案,并进行了参数实测和分析,验证了传输线变压器实现宽带阻抗匹配的可行性和有效性。     

基于射频功率放大器的阻抗匹配技术

射频功率放大器所使用的晶体管输入输出阻抗比射频系统标准阻抗小,如果两者直接相连,功率得不到有效传输。为了解决这一问题,在两者之间加入无源网络以消除阻抗之间的差异,实现最大功率传输。以传输-反射法分析单端口网络中实现最大功率传输的条件,归纳评价阻抗匹配网络的参数指标,并以MRF6404型晶体管进行匹配网络的研究和验证。研究结果表明:使用微带线法设计的阻抗匹配电路,比解析法和谐振法设计的电路具有更低失配损耗。     

基于导纳矩阵的任意端口阻抗等分功分器设计

为减小非50Ω功分器电路尺寸,研究了任意端口阻抗等分功分器。理论证明了若等分功分器的输出端口之间只使用电阻连接,不能同时实现任意端口阻抗匹配和输出端口隔离。提出了一种新的任意端口阻抗等分功分器结构。在隔离电阻两端串联不同的微带线,在各端口加载短路/开路短截线。利用此结构同时实现了各端口匹配与输出端口之间的互相隔离。基于导纳矩阵推导了该功分器的设计公式,并据此设计研制了中心频率为1 GHz,端口阻抗分别为30Ω、53Ω、47Ω的等分功分器。该文方法设计的功分器电路尺寸比传统设计方法减小了约66%。测试结果验证了该等分功分器结构简单有效。     

改进粒子群算法的自动阻抗匹配技术

由于无线电能传输距离的改变或谐振线圈之间发生偏移、负载改变等多方面的影响使系统的输入阻抗发生变化,导致输入阻抗与射频源内阻不匹配,使传输效率大幅下降。在射频源和发射线圈之间加入阻抗匹配网络可以提高无线电能的传输效率。为了提高阻抗匹配的精度和速度,提出了一种改进的粒子群算法。重点将改进算法和传统算法进行仿真实验比较,证明了改进算法在匹配精度和速度方面的优越性。最后将该算法嵌入到自动阻抗匹配系统中,提高了无线电能的传输效率,同时证明了所提算法的有效性。     

等离子、反应离子刻蚀机自动匹配网络的研究

用分布参数的电路理论对等离子刻蚀、反应离子刻蚀机上从射频电源到真空室的功率传输电路进行了分析。用双口网络的分析方法推导出L型低通向上匹配网络的参数计算公式。根据射频放电光电信号与反射功率的关系,提出了采用非线性自寻优的控制策略实现自动匹配的新方法。研制成硬件以8031单片微机为主、软件算法为改进的座标轮换成败法的自寻优匹配器。     

二节双频阻抗匹配器优化设计

采用遗传算法设计了一个二节0λ/6传输线阻抗匹配器.该阻抗匹配器能在基频率及其二次谐波2个波段对任意电阻性负载实现理想的阻抗匹配,得到了阻抗匹配器的设计参数和一个修正的设计公式.数值计算结果表明,用修正公式设计的阻抗匹配器,在2相似文献   

最大传输功率之再探究

在信号传输时,功率是考虑的重要因素之一。在教材中最大功率传输定理的基础上,对正弦稳态下的最大传输功率做了更深入的讨论,得出了戴维南阻抗和负载在三种特殊限制条件下的最大传输功率。介绍了在负载不能任意改变的情况下,为实现最大功率传输而通常选用的三种LC匹配网络:"L"型匹配网络、"T"型匹配网络和"π"型匹配网络,并经讨论得出三种匹配网络本质上是一种网络,即"L"型匹配网络。     

无线无源压力传感器信号传输的研究

对无线无源压力传感器的信号传输进行了研究。设计了一种平面螺旋天线,用于对远端传感器的数据进行读取。对所设计的读取天线进行阻抗计算并使用先进设计系统(ADS)软件构建阻抗匹配电路。通过搭建测试平台,对阻抗匹配前后的天线两端电压幅值以及传感器与天线的耦合距离进行测试,测试结果表明,通过对天线进行阻抗匹配能增大天线两端电压以及传感器与天线的耦合距离。     

MRC-WTP系统的滤波器等效模型与阻抗匹配优化

针对传统电路模型中复杂负载的磁耦合谐振式无线电能传输系统分析过于复杂,在实际应用中很难达到最优阻抗匹配而影响电能传输效率的问题,提出一种基于带通滤波器理论的阻抗匹配优化方法。首先,建立一种磁耦合谐振式无线电能传输系统的带通滤波器等效模型,通过建立模型简化分析过程并得到无线电能传输系统阻抗匹配的直接表达式;然后,根据阻抗匹配对电能传输效率影响的分析,得到复杂负载下的理论最优阻抗匹配,并且揭示了在低品质因数耦合谐振系统中优化电能传输效率的实际设计约束;最后,通过仿真和实验证明本文提出的最优阻抗匹配设计使系统具有更强的适应能力。     

车载ECU单元射频收发电路的匹配设计

分析了阻抗匹配的原理,根据原理推导出了Smith圆图,再结合Smith圆图详细分析L形匹配网络的设计,给出了实际设计中关于匹配设计的流程。     

基于Dixon优化算法的双频匹配网络设计

为了解决高频地波雷达(high frequency surface wave radar, HFSWR)双频发射天线因小型化造成的阻抗不匹配问题,设计了一款适用于双频发射天线的匹配网络。基于所设计的匹配网络的拓扑结构,推导了反射系数关于网络元件参数的表达式,并以此构造目标函数,将网络中各元件参数作为优化变量,利用Dixon优化算法得到了网络中各元件的参数值。仿真与实测结果均表明,所设计的匹配网络能够同时实现双频的阻抗匹配,并能够满足带宽大于60 kHz的设计要求,而且该匹配网络元器件数目少,能够减少匹配网络带来的损耗。在双频匹配网络的基础上进行扩展,得到的三频匹配网络具有较好的匹配效果。并且得到的雷达回波谱质量良好,说明本文方法在实现多频发射天线同时匹配方面具有可行性和有效性,能够满足工程需求。     

平衡变压器阻抗匹配系数与产品性能关系研究

阻抗匹配系数是平衡变压器的一个重要参数，它的不同取值与产品性能有直接关系．本文对比分析了阻抗匹配系数分别为2．732，1．0和0．2128时，平衡变压器产品的材料利用率、副方三角形绕组阻抗压降以及副方两相电压降落等性能指标，指出平衡变压器性能量佳时的阻抗匹配系数是2．732．     

两节宽带阻抗变换器的优化设计

阐述了两节传输线构成的宽带阻抗变换器的设计方法,该传输线阻抗变换器能在任意两个频率点之间对任意的纯电阻负载实现宽带阻抗匹配。在理想条件下,可以对满足该阻抗变换器的方程组进行解析,从而得到所需的设计参数。如果利用Ansoft Designer优化设计阻抗变换器,则得到一个宽频带的阻抗变换器。仿真结果显示了该设计方法的正确性。