Computer aided design of lumped and distributed broadband matching and filtering networks

Abstract

Bu çalışmada, kompleks kaynak ve yük devreleri arasında belirli hir frekans aralığında istenen kazanç -frekans eğrisini veren empedans uyumlama devrelerinin tasarımında kullanılmak üzere lir bilgisayar- yazılım paketi geliştirilmiştir. Birleşik ve dağınık elemanlı tasarımlar için Basitleştirilmiş Reel Frekans Tekniği kullanılmıştır, ihtiyaç halinde sınırlı jw-ekseni iletim sıfırları eklenmesi de mümkün hale getirilmiştir. Basitleştirilmiş Reel Frekans Tekniği ile kazanç optimize eden kısımdan pratik olmayan eleman değerleri elde edilmesi durumunda kullanılmak üzere bir eleman optimizasyonu kısmı da eklenmiştir. Böylelikle karışık tip uyumlama devreleri de denenebilir hale gelmiştir. Kazanç ve eleman optimizasyonu yapan her iki kısımda da aynı algoritma - Finite Difference. Levenberg-Marquardt optimisation Technique - kullanılmıştır. Eleman optimisasyonunun gerçekleştirilmesinde ceza metodu kullanılmıştır. Bilgisayar yazılımı. birçok tekli ve ikili uyumlama problemlerinde denenmiş ve tatmin edici sonuçlar alınmıştır. Analıtar kelimeler: toplu,, dağınık, uyumiama devresi, basitleştirilmiş reel frekans tekniği, iletim sıfırları, levenberg-marquardt, tekli uyumiama, ikili uyumlama, geniş band.

In this study a computer program which can be used to design and optimize lumped and^or distributed equalizer networks is developed. The program aims to obtain a specified gain versus frequency response over a prescribed frequency band between complex generator and load networks. The Simplified Real Frequency Technique is applied to jboth the lumped and distributed equalizer cases. Inclusion of the finite jw transmission zeros, if needed, is made possible.An element optimization part is also added, wnicli can be used if impractical element values result from tne simplified Real Frequency part, Tnis part also enables tne trial of mixed type equalizer designs, Tne same optimization tecnnique, namely tne Levenberg- Marquardt Finite Difference optimization is applied to botn tne gain and element optimization parts. Tne element optimization part is realized by penalty metnod. Tne computer program is run for several practical problems of single and double broadband matcliing. Tne results are quite satisfactory. Key Words: lumped, distributed, equalizes, simplified real frequency tecnnique, transmission zeros, levenberg-* marquardt, single matcnlng, double matcning, broadband, optimization