寬帶高效可重構射頻電路模塊與建模研究

本書主要針對未來智能無線通信系統需要突破的關鍵問題—寬頻帶、高效率和智能化，開展寬帶高效可重構射頻電路模塊設計與研究，同時為了能夠高效開發射頻模塊，研究了射頻電路模塊逆向建模。 本書收錄了著者及所帶團隊在射頻微波電路模塊與器件設計，以及模塊建模方面所取得的成果，共分4章，分別為寬帶高效可重構功率放大器、超寬帶多陷波天線、超寬帶濾波器設計與研究和射頻模塊建模。主要內容包括寬帶高效E類功率放大器、可重構多頻功率放大器、並發雙頻可重構功率放大器、超寬帶多陷波天線、可重構超寬帶天線、多陷波超寬帶濾波器、天線和濾波器逆向建模、功率放大器逆向建模等。本書提出了應用於無線通信系統的關鍵電路模塊的設計方法和創新結構，以及有源和無源模塊的逆向建模算法，為智能無線通信系統的實現奠定了理論基礎和設計思路。 讀者能夠通過設計實例瞭解射頻微波模塊創新性的設計理論和設計方法，學習射頻微波模塊的設計過程、步驟、實驗及模擬測試方法，以及分析不同頻率、不同結構、不同類別射頻微波模塊設計之間的差異等，從中總結和吸收寬帶高效可重構射頻模塊的設計方法，進而理解和搭建智能無線通信系統，為成為射頻電路和系統工程師積累經驗。

目 錄

第1章 寬帶高效可重構功率放大器 1
1.1　平衡式E/F類功率放大器 1
1.1.1　引言 1
1.1.2　平衡式功率放大器原理 1
1.1.3　E/F類功率放大器設計與模擬 2
1.1.4　平衡式E/F類功率放大器模擬
與實測結果 6
1.1.5　結論 9
1.2　寬帶高效E類功率放大器 9
1.2.1　引言 10
1.2.2　寬帶高效E類功率放大器
原理 10
1.2.3　寬帶高效E類功率放大器的
設計與模擬 11
1.2.4　結論 14
1.3　可重構多頻功率放大器 14
1.3.1　引言 15
1.3.2　可重構多頻功率放大器原理 15
1.3.3　可重構器件設計與模擬 19
1.3.4　可重構多頻功率放大器設計與
模擬 21
1.3.5　可重構多頻功率放大器的
實物與測試結果 27
1.3.6　結論 30
1.4　並發雙頻可重構功率放大器 30
1.4.1　引言 31
1.4.2　並發雙頻可重構功率放大器
原理 31
1.4.3　PIN開關的設計 32
1.4.4　並發雙頻匹配電路的設計 33
1.4.5　並發雙頻可重構功率放大器的
設計與模擬 34
1.4.6　結論 37
1.5　雙頻射頻功率放大器 37
1.5.1　引言 37
1.5.2　雙頻匹配結構原理 38
1.5.3　多頻偏置電路設計與模擬 41
1.5.4　雙頻射頻功率放大器實物與
測試結果 46
1.5.5　結論 48
參考文獻 48
第2章 超寬帶多陷波天線 50
2.1　緊湊型超寬帶多陷波天線設計與
研究 50
2.1.1　超寬帶多陷波天線結構 50
2.1.2　實驗結果與分析 51
2.1.3　結論 54
2.2　具有雙陷波特性的蜂窩結構分形超寬帶
天線 54
2.2.1　引言 54
2.2.2　雙陷波蜂窩結構分形超寬帶天線
結構 54
2.2.3　實驗結果與分析 56
2.2.4　結論 59
2.3　具有三陷波特性的類Sierpinski分形
超寬帶天線 59
2.3.1　三陷波分形超寬帶天線結構 59
2.3.2　實驗結果與分析 62
2.3.3　結論 65
2.4　具有可重構特性陷波超寬帶天線 65
2.4.1　雙陷波超寬帶天線結構 66
2.4.2　實驗結果與分析 67
2.4.3　結論 69
參考文獻 69
第3章 超寬帶濾波器設計與研究 71
3.1　基於多模諧振器的陷波特性濾波器 71
3.1.1　引言 71
3.1.2　新型多模諧振器 71
3.1.3　多模諧振器理論分析與推導 71
3.1.4　超寬帶濾波器的模擬及分析 74
3.1.5　具有陷波特性的超寬帶濾波器
設計 75
3.1.6　具有陷波特性的超寬帶濾波器
模擬與實測 76
3.1.7　結論 77
3.2　緊湊型多陷波超寬帶濾波器 78
3.2.1　引言 78
3.2.2　加載開路枝節的多模諧振器
結構 78
3.2.3　帶陷波特性階躍阻抗諧振器
設計 80
3.2.4　原理可行性分析 81
3.2.5　多陷波超寬帶濾波器模擬
測試 82
3.2.6　結論 84
3.3　基於耦合傳輸線多陷波超寬帶濾波器的
設計 84
3.3.1　引言 84
3.3.2　基於平行耦合傳輸線的設計 85
3.3.3　加載帶阻單元的環形諧振器
結構 86
3.3.4　加載開路電容與短路枝節匹配線
結構 87
3.3.5　基於耦合傳輸線多陷波超寬帶
濾波器的模擬測試 88
3.3.6　結論 90
參考文獻 90
第4章　射頻模塊建模 92
4.1　超寬帶濾波器的稀疏貝葉斯正則化神經
網絡逆向建模 92
4.1.1　稀疏貝葉斯正則化逆向神經
網絡迭代算法 92
4.1.2　神經網絡的逆向建模過程 95
4.1.3　超寬帶濾波器模型及數據
提取 95
4.1.4　實驗模擬及結果 97
4.2　稀疏正則化逆向神經網絡在雙陷波
超寬帶天線設計中的應用 99
4.2.1　稀疏正則化神經網絡逆向
算法 100
4.2.2　逆向神經網絡確定天線關鍵
設計參數 101
4.2.3　稀疏正則化逆向神經網絡雙陷波
超寬帶天線模擬結果與分析 102
4.2.4　雙陷波超寬帶天線設計結果與
分析 107
4.3　Doherty功率放大器的貝葉斯正則化神經網絡逆向建模研究 109
4.3.1　貝葉斯正則化神經網絡逆向迭代
算法 109
4.3.2　Doherty功率放大器逆向神經網絡
建模過程 110
4.3.3　實驗驗證及模擬分析 114
4.4　可重構功率放大器的新穎NARX神經
網絡逆向建模研究 115
4.4.1　新穎NARX神經網絡逆向模型
迭代算法 116
4.4.2　逆向建模方法 117
4.4.3　實驗模擬及結果 120
4.5　改進蟻群算法的BRBP神經網絡功率
放大器逆向建模方法 122
4.5.1　建模基礎 122
4.5.2　IACO-BRBP神經網絡逆向模型
迭代算法 123
4.5.3　逆向建模方法 126
4.5.4　實驗模擬及結果 126
4.6　基於負載牽引和記憶效應X參數功率
放大器建模 129
4.6.1　X參數理論基礎 129
4.6.2　 -X參數模型 131
4.6.3　模型提取和驗證 135
參考文獻 141