Nghiên cứu thiết kế mạch chia công suất làm việc trên 3 băng tần 0 9, 1 6 và 2 2 ghz sử dụng thuật toán tối ưu bầy đàn

GHz ậ Ƣ 1 2 , 1 , 1 , 1 P ƣơ 1 1 2 ậ Học Vi n ậ Email nmgiang44@gmail com Abstract— Trong bài báo này, chúng tôi tr nh bày ph ng pháp và t qu thi t ch chi công su t à vi c trên 3 b ng t n , và th c hi[.]

GHz ậ Ƣ

1 2

, 1,

1, 1 P ƣơ 1

1 2 ậ

Học Vi n ậ Email: nmgiang44@gmail.com

Abstract— Trong bài báo này, chúng tôi tr nh bày

ph ng pháp và t qu thi t ch chi công su t

à vi c trên 3 b ng t n , và th c hi n

vi c chuy n i tr háng trên 3 b ng, chúng tôi s d ng

thu t toán T i u bày àn gi i h ph ng tr nh phi

tuy n c ch ph i h p tr háng trên 3 t n s t

qu thi t ch chi công su t cho th y ch à vi c

trên 3 b ng v i suy h o ch n t t h n -3.21 dB, cách y

t t h n -22 d , suy h o ph n h i trên các c ng t t h n

-23 dB trên c 3 b ng t n

Keywords- PSO, on,

I GIỚITHIỆU

ọ

ƣ

m

ƣ -3], tuy nh m

ƣ

ậ ƣ

-5] ậ

ơ

ậ ậ [ - ƣ

ƣ ậ

ƣ

ọ T 6

ƣ ơ ƣơ ƣơ

ậ

ƣ

ƣơ

ậ ƣ (

Particle Swarm Optimization, PSO) [7-8]

M ƣ

ƣ ọ ọ

ậ

ƣ

P ậ ƣ

I

ậ

ÊT Ê MACH UYÊN ÔI RƠ KHANG

RÊ 3 Ă ÂN

0 ZL f1, f2 3 1 < f2 < f3

ƣ Z1,

Z2, Z3 ƣơ θ1 θ2 θ3 ƣ

ƣ

0 L

L > Z0 2

1 1

f u f

2 1

f u f

L 0

Z k Z

 Z1 θ1

ƣ ƣơ [9]:

1

cot( )+b tan( ) arctan

=

cot(u )+b tan(u ) u

2a

(1)

1 1

2

cot( )+b tan( ) arctan

=

cot(u )+b tan(u ) u

2a

(2)

0 1 1 0 2Z Z a k Z 2Z        , 2 2 0 1 1 0 Z Z b k Z Z               ;

ƣ 1 θ1

ƣ ƣ

1 1 2 cot( )+btan( ) arctan 2a            (3)

3 1    (4)

2 0 Z  2Z (5)

2 2 3 1 Z Z Z  (6)

– ƣơ

ƣơ

ƣơ – 9 ƣ

ƣ

1 θ1

ƣơ T

ậ P

- (2)

ậ P ậ ƣ

ƣ ƣ ậ

ƣ ƣ ƣ

ƣ

Ta ọ ƣ

ƣ

1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 2 cot( )+b tan( ) arctan 1 2a F cot(u )+b tan(u ) u arctan +q 2a cot( )+b tan( ) arctan 1 2a cot(u )+b tan(u ) u arctan +r 2a                                           (7) – ƣ ƣ

ƣ

t ƣ c h tham s c n m vi c a tham s c u ki n c

tham s ƣ ti t lập thuật n ƣ c ra nghi

nh ph m xung quanh v

t ƣ , vận t c t c n ƣ c gi m d ậ i, g t t ƣ c gi m m t n a so v ƣ

( ƣ ọ ơ 1000) V ƣ c thời c a b

ƣ ƣ i VT) n u ƣ m th ƣ c m t v i t ơ

u: VT = [x1,x2 … n] (8)

ọ V = [v1, v2, … n] ậ

Vận t c t i u c n nh th nhanh n nh ng v t ơ i

l m ph m vi di chuy n c ƣ c thu hẹp d n Vận t c t n thời ƣ ƣ t m ng n chi u Vi nh vận t c t u r t quan trọng t i thời gian th c hi n thuậ quy

c m nhi m xung quan v u Vận t c t u s ƣ c thi t lập b ng kho h từ v u t i v c

th ƣ c M i v c a từng ph n t

gian n chi ƣ c di chuy n m ẫ

ƣ m i l n di chuy

ki m Từ v ƣ n t i k t h p v c gi m v v ận t c bay ngẫ ừa t ƣ c s t o t ƣ hi n t m t ơ n t a c b ậ s ƣ

ƣ :

randi( 0,1 )  k x VT(k) ( 1)  *rand()*V(k) (9)

ẫ

ừ

ẫ

m s ti n d n t i nghi m c

m ph i m sao cho nhậ ƣ c sai s theo mong mu dừng l i ƣ ậ

P – (2) ƣ

ậ ƣ

ậ

ƣờ

ƣ

Z0150, ZL50

f1= 1 GHz, f2 = 2 GHz, f3= 2.5 GHz ƣ

Z = Ω = 8 Ω = Ω

θ1 = 46.80, θ2 = 53.890 θ3 = 46.80

ƣ

Bắt đầu Vị trí mới So sánh với giá trị tối ưu |F tối ưu |>|F| Lưu vị trí tốt nhất mới F tối ưu = F Yes Thiết lập đầu vào và vị trí, vận tốc ban đầu So sánh sai số giữa hàm tối ưu và giá trị mong muốn với sai số cho phép |F tối ưu|<10^-6 Yes Kết thúc Thiết lập phạm vi và chuyển hướng tìm kiếm No No ƣ ậ P

-140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 z S(1,1) 11

z ừ ậ

PSO ƣ

z ơ -120 dB ƣ ậ ƣ

ng III ÊT Ê MACHCHIA Ô UÂT3 Ă ậ P ƣ ƣ

c

GHz ơ ƣ ƣ Z 11 Z 21 R S1 R S2 R S3 Z 12 Z 13 Z 22 Z 23 Z v1 Z v2 Z V Z ra1 Z ra2 θ 11 θ 12 θ 13 θ 21 θ 22 θ 23 4

V ra1 Zra2

V ra1 ra2 Z Z Z 50 Ω (10)

RS1, RS2 RS3 Ta

ZV1 V2 V

ZV1 = ZV2 K

V1 V2 V 1 1 1 1 Z Z Z 50 (11)

ừ v1 = Zv2 = Ω ƣ

ta 11, Z12, Z13

V1 =

Ω ra1 = Ω z

ậ P ƣ ƣ

ƣ ƣ

11 21 Z Z 86.98 Ω Z12Z2270.71Ω 13 23 Z Z 57.48 Ω 0 11 12 13 21 22 23 51.15             ừ ƣ

ƣ ậ

ậ R

R ậ

Er = 3.55, suy hao tanD = 0.0027

RS1, RS2 RS3

ọ ƣ sau: RS1 =110 Ω RS2 = 21 Ω RS3 = 365 Ω

ƣ

ƣ

ng o ng ra 1 ng ra 2

ƣ ọ 41.5 x 26.5 mm ƣờ ừ

ƣ h

6 -3.7 -3.6 -3.5 -3.4 -3.3 -3.2 -3.1 -3 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 z S(2,1) S(3,1) @2.2GHZ @0.9GHZ @1.6GHZ

ừ

ƣ ƣơ ƣơ , ậ 1

ƣ T z

ƣ

-

trong -

ƣ suy hao trong ừ ƣ ậ

ƣ

ƣ

-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 z S(1,1) S(2,2) S(3,3) 7

ừ 7 GHz, suy hao

ơ -32 z ơ -26

i 2.2 z ơ -23 dB -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

z ) S(2,3) @0.9GHZ @1.6GHZ @2.2GHZ 8 S23

ƣ 8

ơ -22

2 9,

10) 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

z |Pha(2,1) - Pha(3,1)| 9

ừ 9

ơ 0.0070

ƣ

10

0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

z |(S(2,1) - S(3,1)| 10

ơ ừ z ƣ ậ

ƣ ƣ

IV KẾTLUẬN Tron

m

z ậ P ƣ

ƣ ƣ ọ

[1] Xiaolong Wang, Iwata Sakagami, Kensaku Takahashi, Shingo Okamura, "A Generalized Dual-Band Wilkinson Power Divider With Parallel L,C, and R Components", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol.60, no.4, pp.952-964, 2012

[2] I Sakagami, X Wang, M Fujii and M Tahara, "Planar dual-frequency three-way Wilkinson power dividers with open-circuited stubs," 2013 European Microwave Conference, 2013,

pp 144-147, doi: 10.23919/EuMC.2013.6686611

[3] Jin-Gul Lee, Choon-Sik Cho, Jae W Lee, Sang-Ki Eun, "A Novel Dual-Band Wilkinson Power Divider Using Branch-line", 2008 Asia-Pacific Microwave Conference, pp.1-4, 2008 [4] X Liu, Y Liu, S Li, F Wu and Y Wu, "A Three-Section Dual-Band Transformer for Frequency-Dependent Complex Load Impedance," in IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol 19, no 10, pp 611-613, Oct 2009, doi: 10.1109/LMWC.2009.2029732

[5] M A Maktoomi, R Gupta, M H Maktoomi, M S Hashmi and F M Ghannouchi, "A genaralized multi-frequency impedance matching technique," 2016 16th Mediterranean Microwave Symposium (MMS), 2016, pp 1-4, doi: 10.1109/MMS.2016.7803869

[6] B Li, X Wu, C Hua, N Yang, D Zhu and W Wu, "A tri-band Wilkinson power divider using extended T-shaped stubs," 2011 China-Japan Joint Microwave Conference, 2011,

pp 1-4

[7] D Bratton and J Kennedy, "Defining a Standard for Particle Swarm Optimization ," in IEEE Swarm Intelligence Symposium, 2007, pp 120-127

[8] F van den bergh, An Analysis of Perticle Swarm Optimizers PhD thesis, Department of Computer Science., 2006, University of Pretoria, Pretoria, South Africa

[9] M Chongcheawchamnan, S Patisang, M Krairiksh and I D Robertson, "Tri-Band Wilkinson Power Divider Using a Three-Section Transmission-Line Transformer," in IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol 16, no 8,

pp 452-454, Aug 2006, doi: 10.1109/LMWC.2006.879488