神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在微波電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、微波電路的設(shè)計(jì)除必須滿足電路輸入/輸出之間電學(xué)基本特性要求之外，還必須考慮電路模型難易與精確性、電路設(shè)計(jì)耗時(shí)多少、是否具備容差分析及對(duì)輸出進(jìn)行優(yōu)化的能力等方面的因素。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN-Artificial NeuralNetwork)技術(shù)由于具有非線性映射功能和實(shí)時(shí)計(jì)算能力強(qiáng)的特點(diǎn)，近年來被逐步引入微波電路CAD和微波電路優(yōu)化。實(shí)踐表明：采用ANN技術(shù)有助于大幅度提高建模的精確性、設(shè)計(jì)的高效性和靈活性，是對(duì)傳統(tǒng)的微波電路設(shè)計(jì)方法的有

2、效補(bǔ)充，也為有源/無源器件和電路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)開辟了新途徑。 利用ANN進(jìn)行微波電路CAD常采用MATLAB工具進(jìn)行仿真。MATLAB具有較強(qiáng)的矩陣運(yùn)算和數(shù)值分析能力，但它的程序執(zhí)行速度慢，效率低：加上其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱不是針對(duì)微波電路的特點(diǎn)而開發(fā)，對(duì)微波電路的仿真支持功能不足。因此，針對(duì)微波電路設(shè)計(jì)的需要，研究與開發(fā)一個(gè)直觀、易操作、效率高、支持ANN的工具將有助于快速、便捷、高效地將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于微波電路輔助設(shè)計(jì)。

3、 筆者以中科院光電所微細(xì)加工實(shí)驗(yàn)室的電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目為依托，開展了對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在微波電路中的仿真技術(shù)的研究，開發(fā)了輔助微波元器件電路設(shè)計(jì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具ANNMod。與MATLAB的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱相比，ANNMod具有運(yùn)行速度快，效率高，用戶界面友好，操作便捷的特點(diǎn)。將ANNMod應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)管伏安特性(FET的I-V)模型以及馬刺線傳輸特性的仿真表明：訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入的電路參數(shù)的響應(yīng)時(shí)間僅為幾毫秒到幾秒，可大大提高電路設(shè)計(jì)的效率；進(jìn)一