Optimal Design of Nonuniform Transmission Lime Sections for Wide-Band Impedance Matching

광대역 임피이던스정합용 불균일군차선로의 최적설계

A design problem is studied for a nonuniform transmission line (NUTL) section to be inserted between an arbitrary source impedance and an arbitary load impedance for the purpose of impedance matching or providing a minimum input reflection coefficient over a frequency ranee as wide as possible. A special class of NUTL's, yet comprehensive enough to include almost all smoothly varying lines, are considered. Power series expansions of the ABCD parameters of such lines are used in the calculation of the input reflection coefficient. The design problem is formulated as a nonlinear programming problem withnonlinear constraints and is solved by a combined use of the sequential unconstrained minimization technique and tile Fletcher-Powell method. As a result, a line section was obtained which shows a marked improvement over any one hitherto published as a wide-band impedance matching device.

임의의 전원임피이던스와 임의의 부하임피이던스 사이에 삽입할 때 입력반사계수가 가급적 넓은 주파수범위에서 최소가 되는 임피이던스 정합용 불균일선로 섹션을 설계하는 문제를 고찰하였다. 고려대상의 불균일선로는 수학적으로는 특수한 종류에 속하는 것이나 실제적으로는 완만하게 변하는 거의 모든 전송선로를 포괄할 수 있다. 입력반사 계수의 계산에서는 선로의 ABCD 파라미터의 테일러 급수전관식을 이용하였다. 그리고 설계문제를 비선형 구속조건을 가진 비선형 프로그래밍 문제로서 수식화하였으며 이것을 수차적비구속 최소법(Sequential Unconstrained Minimigation Technique)과 Fletcher-Powell 방법을 병용하여 풀었다. 결과적으로 이제까지 광대역 임피이던시 정합편 전송선제로서 발표된 가장 우수한 것보다 훨씬 특성이 개선된 것을 얻을 수 있었다.