神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在缺陷接地結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、缺陷接地結(jié)構(gòu)(DGS)是通過在微波電路底面的金屬接地板蝕刻“缺陷”，改變接地板上的電流分布，從而使整個(gè)微波電路在特定頻段處表現(xiàn)出禁帶特性的電路結(jié)構(gòu)。對DGS的分析通常采用FDTD等方法，雖然這些電磁場數(shù)值分析方法具有計(jì)算嚴(yán)格、精度高的特點(diǎn)，但是計(jì)算過程復(fù)雜、耗時(shí)，難以滿足日益增長的DGS分析和設(shè)計(jì)要求。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模擬人腦的信息處理系統(tǒng)，經(jīng)過對指定數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，可以學(xué)會輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)之間的映射關(guān)系。完成訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對

2、學(xué)習(xí)范圍內(nèi)的輸入可以迅速準(zhǔn)確地得出的輸出響應(yīng)。這一特性使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 DGS的傳輸系數(shù)取決于“缺陷”的尺寸和工作頻率，并與之形成非線性映射，而符合特定條件的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有對任意非線性映射進(jìn)行任意精度逼近的能力，故可建立DGS的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并將其嵌入優(yōu)化設(shè)計(jì)程序中，實(shí)現(xiàn)DGS的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文對一種新型組合式非周期性缺陷接地結(jié)構(gòu)(CNPDGS)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化過程是以該結(jié)構(gòu)電路的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為

3、分析單元，以所要求的傳輸系數(shù)為期望目標(biāo)，以使誤差函數(shù)達(dá)到極小的“缺陷”結(jié)構(gòu)尺寸為輸出，優(yōu)化過程經(jīng)單純形優(yōu)化算法尋優(yōu)實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)中對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化能力的要求，本文從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練方式入手，按照不同尺寸CNPDGS在一定頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)出的頻率特性相似性，將訓(xùn)練數(shù)據(jù)采用兩種方法分組，并對各分組進(jìn)行獨(dú)立訓(xùn)練，最后將各分組神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的合成做為最終輸出。與FDTD方法及實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果的對比驗(yàn)證了分組神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有較好的準(zhǔn)確性；與