用于计算机辅助调谐窄带耦合谐振器网络的耦合矩阵提取方法

《IEEE Microwave and Wireless Technology Letters》：Coupling Matrix Extraction for Computer-Aided Tuning of Narrowband Coupled Resonator Networks

　　

摘要：

耦合谐振器网络在无线通信系统中被广泛用作频率选择组件。在耦合谐振器组件的大规模生产中，一个主要挑战是它们的电气性能对尺寸误差和材料变化的敏感性极高。在仿真阶段需要进行调谐以实现所需的频率响应，而在制造完成后调谐也至关重要。过去几十年中已经开发出了几种有效的调谐策略。本文重点介绍了一种基于耦合矩阵提取的计算机辅助调谐（CAT）技术。该技术框架首先使用极点-零点分析来分离端子处的频率依赖相位。然后，将去相位后的S参数数据转换为Y参数。基于模型的向量拟合（MVF）用于拟合Y参数数据。通过适当设置分子阶数并应用合适的权重，MVF可以提高对测量噪声的鲁棒性。可以从Y参数的有理函数近似中构建横向耦合矩阵。经过耦合矩阵变换后，该矩阵可以指示当前调谐状态下的耦合系数，并指导后续的调谐操作。实验验证了耦合矩阵提取技术的有效性。文章最后讨论了面临的挑战和未来的研究方向。

耦合谐振器网络在无线通信系统中被广泛用作频率选择组件。在耦合谐振器组件的大规模生产中，一个主要挑战是它们的电气性能对尺寸误差和材料变化的敏感性极高。在仿真阶段需要进行调谐以实现所需的频率响应，而在制造完成后调谐也至关重要。过去几十年中已经开发出了几种有效的调谐策略。本文重点介绍了一种基于耦合矩阵提取的计算机辅助调谐（CAT）技术。该技术框架首先使用极点-零点分析来分离端子处的频率依赖相位。然后，将去相位后的S参数数据转换为Y参数。基于模型的向量拟合（MVF）用于拟合Y参数数据。通过适当设置分子阶数并应用合适的权重，MVF可以提高对测量噪声的鲁棒性。可以从Y参数的有理函数近似中构建横向耦合矩阵。经过耦合矩阵变换后，该矩阵可以指示当前调谐状态下的耦合系数，并指导后续的调谐操作。实验验证了耦合矩阵提取技术的有效性。文章最后讨论了面临的挑战和未来的研究方向。