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A numerical direct solution approach for characteristic function in filter design
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AI
DOI：10.1016/j.asej.2026.104314.png)
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摘要
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本文从理论角度提出了一种用于滤波器设计中特征函数的数值直接求解方法（NDSA）。该方法从滤波器的频域出发，建立了滤波网络特征函数幅度|h(s)|、目标|S11|opt与选定传递函数f(s)之间的关系。此外，特征函数h(s)在各个目标频率点的相位可灵活选取，并构建了特征函数系数的矩阵方程。通过矩阵求解方法快速获得特征函数系数。随后，采用优化算法确定相位θ并计算满足性能要求的滤波器响应。所有滤波器参数通过网络综合提取。此外，分析了不同θ值下的S11和S21，以说明相位θ对S11的影响。作为设计实例，设计了三种类型的滤波器——双频带、谐波控制和高频宽带滤波器，并进行了制造和测量。实验结果与仿真结果吻合良好。结果表明，所提出的方法简化了设计过程，能够快速灵活地综合多种滤波器响应。该方法补充了现有的设计方法，并为多频带/复杂响应滤波器的设计提供了新的视角。
Keyword:
Filter
Numerical direct solution approach
Real frequency technique
Multiband/complex-response
Characteristic function
AI总结
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