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

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

ậ

GHz

Ƣ

1

2

1

P ƣơ

1

2

ậ
Học Vi n
ậ
Email:

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 tơi s d ng
thu t tốn 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,

P

ƣ
ƣ

ậ
I
ậ
II.

ƢNG DUNG
UÂT TOAN PSO TRONG
ÊT Ê MACH

UYÊN ÔI RƠ KHANG
RÊ 3 Ă
ÂN

on,
.

I.

,

1

,

1

1

,

0

GIỚI THIỆU

ZL

f1, f2
ƣơ

Z2, Z3

3

θ1 θ2

ọ

< f2 < f3.
ƣ Z1,
θ3 ƣ
ƣ
1

.

.
ƣ

Z1

Z2

Z3

θ2

θ3

m

ƣ

-3], tuy nh
ƣ

θ1

Z0

m

ậ

ZL

ƣ
ậ

-5].
ơ
ậ

ậ [ -

ƣ
ƣ

ậ

0

ƣ
ọ .T
ƣ

6
ơ

ƣơ

L

ƣơ

k

ậ
ƣ
ƣơ
ậ
Particle Swarm Optimization,
M
ƣ
ƣ
ọ
ậ
.

ISBN 978-604-80-7468-5

ƣ

(
PSO) [7-8].
ọ

26

ZL
Z0
ƣ

> Z0

L

u1 

f
f2
u2  3 ,
f1
f1
Z1

θ1

ƣơ
[9]:
 cot(1 )+b  tan(1 ) 

arctan 

1
2a


=
u1
 cot(u11 )+b  tan(u11 ) 
arctan 
 +q
2a



(1)


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

tƣ ch

 cot(1 )+b  tan(1 ) 
arctan 

1
2a


=

u2
 cot(u 2 1 )+b  tan(u 2 1 ) 
arctan 
 +r
2a



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:

(2)

2

2

 2Z
Z  Z 
Z 
a  k  0  1  , b  k  0    1  ;
 Z1   Z0 
 Z1 2Z0 
.

ƣ

θ1
ƣ
ƣ
 cot(1 )+btan(1 ) 
2  arctan 

2a


1

(4)

Z2  2Z0

(5)

Z22
Z1

–

ậ
Vận t c t i
uc
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
ut iv
c
th
ƣ c
M iv
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
nt ik th pv
c
gi m v v
ận t c bay ngẫ
ừa t
ƣ c
s t o
t ƣ
hi n t
mt
ơ
nt
ac
b
ậ
s
ƣ
ƣ
:
randi( 0,1)
x  VT(k)  ( 1)
*rand()*V(k) (9)

(6)

ƣơ
ƣơ

ƣơ

–

ƣ

9

ƣ
θ1

1

ƣơ

T
ậ
- (2).
ậ

ậ

P

P
ƣ

ƣ

ƣ ậ
ƣ
ƣ

ƣ

k

ƣ

ẫ

Ta ọ
ƣ

ừ

ƣ

 cot(1 )+b  tan(1 ) 
arctan 

1
2a


F



u1
 cot(u11 )+b  tan(u11 ) 
arctan 
 +q
2a


 cot(1 )+b  tan(1 ) 
arctan 

1
2a



u2
 cot(u 2 1 )+b  tan(u 2 1 ) 
arctan 
 +r
2a


–

ƣ

m ph
theo mong mu
P

ậ
ƣ

ẫ
m s ti n d n t i nghi m c
i m sao cho nhậ ƣ c sai s
dừng l i. ƣ
ậ
– (2) ƣ
.
ậ

(7)

ƣờ
ƣ

Z0  150 , ZL  50
f1= 1 GHz, f2 = 2 GHz, f3= 2.5 GHz.
ƣ
Z1 =
Ω
=
8
Ω
2
3=

ƣ
ƣ

ISBN 978-604-80-7468-5

(8)

ọ V = [v1, v2, … n]

3  1

Z3 

VT = [x1,x2 … n]

(3)

27

Ω


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

θ1 = 46.80, θ2 = 53.890 θ3 = 46.80

ừ
PSO ƣ

ƣ

ậ

z

ơ -120 dB.
ƣ

Thiết lập đầu vào và vị trí, vận tốc
ban đầu

ƣ ậ

ng.
ÊT Ê MACH CHIA Ô
Ă

III.

Bắt đầu

UÂT 3
ậ

Thiết lập phạm vi và chuyển hướng
tìm kiếm

ƣ

P

ƣ

c
GHz. ơ

ƣ

ƣ .

Vị trí mới

Zv1

Z11

Z12

Z13

θ12

θ13

Zra1
θ11
So sánh với giá trị tối ưu
|F tối ưu|>|F|

θ21

ZV

RS1

θ22

RS2

θ23

RS3

Zra2

No

Z21

No

Yes

Zv2

Lưu vị trí tốt nhất mới
F tối ưu = F

4

Z22

Z23

V

ZV  Zra1  Zra2  50 Ω

So sánh sai số giữa hàm tối
ưu và giá trị mong muốn với
sai số cho phép
|F tối ưu|<10^-6

RS1, RS2
ZV1

Yes

(10)

RS3. Ta

V2. V
ZV1 = ZV2. K

Kết thúc

. ƣ

1
1
1
1




ZV1 ZV2 ZV 50
ậ

Zra2

ra1

(11)

P

ừ

0

v1

= Zv2 =

Ω
ƣ

-20
-40

ta

-60

Ω

-80
S(1,1)

-100

ra1

ậ

=

Ω
P

ƣ
Z11  Z21  86.98 Ω

-120
-140

11

ISBN 978-604-80-7468-5

ƣ

Z12, Z13
V1 =
z
ƣ

ƣ
Z12  Z22  70.71 Ω

Z13  Z23  57.48 Ω

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

.

11,

11  12  13  21  22  23  51.150
ừ
ƣ
ƣ
ậ
ậ
R
R
ậ
Er = 3.55, suy hao tanD = 0.0027.

z

28


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

0

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

-10

ƣ

-20

RS3 = 365 Ω

-30

.

-40
ng ra 1

S(1,1)

S(2,2)
S(3,3)

-50
-60

ng

-70

o

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

7.

ừ

ng ra 2

7

GHz, suy hao
ơ -32

.

z
ơ -26

ƣ

z

i 2.2

ọ 41.5 x 26.5 mm.
ƣờ
ừ
ƣ
h

ơ -23 dB.

0

6.

-5

-3

-10

-3.1

-15

@2.2GHZ

@1.6GHZ

-20

-3.2

@0.9GHZ

-25

@1.6GHZ

-3.3

@2.2GHZ

S(2,3)

-30

-3.4

@0.9GHZ

-35

S(2,1)

-3.5

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(3,1)

-3.6

8.

S23

-3.7

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
.

ƣ

8.
ơ -22

ừ
ƣ ƣơ
ƣ

ƣơ

,

ậ

1
z

T
ƣ

-

2

-

9,

10) .

ƣ

trong
suy hao trong
ƣ ậ

ừ

0.007
0.006

ƣ

0.005

ƣ

0.004

.

0.003

0.002
|Pha(2,1) - Pha(3,1)|

0.001
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

9.

ISBN 978-604-80-7468-5

29


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

ừ

À LIỆU THAM KHẢO

9
ơ 0.0070

[1]

ƣ
10.
0.0025

[2]

0.002

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

0.0015

[3]

0.001
0.0005

[4]

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

10.

[5]

ơ
ƣ ậ
ƣ

ừ

z
[6]

ƣ
IV.

KẾT LUẬN

[7]

Tron
m
z

ậ

P

[8]

ƣ

[9]

ƣ

ISBN 978-604-80-7468-5

ƣ

ọ

30

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.
I. Sakagami, X. Wang, M. Fujii and M. Tahara, "Planar dualfrequency three-way Wilkinson power dividers with opencircuited stubs," 2013 European Microwave Conference, 2013,
pp. 144-147, doi: 10.23919/EuMC.2013.6686611.
Jin-Gul Lee, Choon-Sik Cho, Jae W. Lee, Sang-Ki Eun, "A
Novel Dual-Band Wilkinson Power Divider Using Branchline", 2008 Asia-Pacific Microwave Conference, pp.1-4, 2008
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.
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.
B. Li, X. Wu, C. Hua, N. Yang, D. Zhu and W. Wu, "A triband Wilkinson power divider using extended T-shaped
stubs," 2011 China-Japan Joint Microwave Conference, 2011,
pp. 1-4.
D. Bratton and J. Kennedy, "Defining a Standard for Particle
Swarm Optimization ," in IEEE Swarm Intelligence
Symposium, 2007, pp. 120-127.
F. van den bergh, An Analysis of Perticle Swarm Optimizers.
PhD thesis, Department of Computer Science., 2006,
University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
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.