微波非線性散射函數(shù)仿真技術(shù)的研究.pdf

1、在大信號條件下，微波器件通常工作在非線性區(qū)，傳統(tǒng)的S參數(shù)已不能滿足非線性器件建模和電路設(shè)計(jì)的要求。本論文在對非線性理論深入研究的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)新的表征非線性特性的參數(shù)——非線性散射函數(shù)。根據(jù)這一思想，我們定義了非線性散射函數(shù)矩陣和非線性散射函數(shù)，這一概念擴(kuò)展了S參數(shù)的概念，完整的表達(dá)了器件大信號狀態(tài)下的非線性特性。非線性散射函數(shù)擴(kuò)展了大信號非線性建模理論，它是建立在頻域測量基礎(chǔ)上的黑箱建模方法。 本論文主要對微波射頻功率器件

2、雙端口網(wǎng)絡(luò)的大信號非線性散射函數(shù)建模技術(shù)、仿真技術(shù)和CAD技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究。我們從二極管和場效應(yīng)管的傳統(tǒng)建模方法入手，建立了微波功率器件的小信號和大信號模型。然后利用諧波平衡方法對器件模型進(jìn)行了非線性特性分析。在此過程中提出了轉(zhuǎn)換矩陣的新見解，采用了全頻域分析的新技術(shù)。我們首次創(chuàng)造性地提出了以諧波平衡分析為基礎(chǔ)的非線性散射函數(shù)建模的方法，并實(shí)現(xiàn)了微波功率器件的非線性散射函數(shù)的建模。由于非線性散射函數(shù)精確地描述了器件的非線性，我們研

3、究并實(shí)現(xiàn)了基于非線性散射函數(shù)的仿真技術(shù)和CAD技術(shù)。通過仿真驗(yàn)證，從定性和定量的角度確定了非線性散射函數(shù)的性質(zhì)，最后完成了微波非線性電路的設(shè)計(jì)。 從傳統(tǒng)的大信號建模到微波諧波平衡非線性分析，從利用諧波平衡分析進(jìn)行非線性散射函數(shù)的建模到非線性散射函數(shù)的仿真和電路設(shè)計(jì)，我們都利用MATLAB語言編寫了程序，建立了諧波平衡分析平臺、非線性散射函數(shù)的仿真平臺和非線性散射函數(shù)CAD平臺。整個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)了從分析、建模、仿真、到電路設(shè)計(jì)的整個(gè)流