微帶電路中非周期缺陷接地結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、組合式非周期缺陷接地結(jié)構(gòu)(CNPDGS)是在電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)在微帶電路的接地金屬平面上人為地蝕刻出缺陷圖案,來(lái)改變接地電流的分布,從而改變微帶電路的頻率特性,使某些頻段的電磁波無(wú)法通過(guò),具有明顯的禁帶特性。它與電磁帶隙結(jié)構(gòu)最大的區(qū)別是:EBG是一種周期性結(jié)構(gòu),而CNPDGS不需要周期排列,甚至一個(gè)單元的缺陷結(jié)構(gòu)就能達(dá)到阻帶特性,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,電路尺寸小,便于集成等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文對(duì)三種新型的CNPDG

2、S——螺旋式CNPDGS、反向螺旋式CNPDGS、開口環(huán)形CNPDGS,分別進(jìn)行了分析和仿真,發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變?cè)摻Y(jié)構(gòu)單元的物理尺寸和微帶電路的電介質(zhì)材料可以有效地調(diào)節(jié)微帶電路的傳輸特性,從而將其應(yīng)用到特定目標(biāo)的微帶電路設(shè)計(jì)中。我們將螺旋式CNPDGS通過(guò)組合優(yōu)化蝕刻在低通濾波器的底面,達(dá)到加深濾波器帶內(nèi)衰減、加強(qiáng)衰減陡峭度的目的。
　　本文的仿真全部基于高頻仿真軟件HFSS,它是適用于射頻,無(wú)線通信,封裝及光電子設(shè)計(jì)的任意形狀的三維電

3、磁場(chǎng)仿真軟件,是業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)仿真軟件包。HFSS提供了簡(jiǎn)潔直觀的用戶設(shè)計(jì)界面以及精確的自適應(yīng)場(chǎng)求解器,其擁有空前電性能分析能力的功能強(qiáng)大的后處理器,能計(jì)算任意形狀三維無(wú)源結(jié)構(gòu)的參數(shù)和全波電磁場(chǎng)。
　　然而在實(shí)際工程中對(duì)CNPDGS參數(shù)的調(diào)節(jié)需要花費(fèi)大量的時(shí)間且不易達(dá)到較高的精度。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是信息處理系統(tǒng),可以從相關(guān)的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)任意非線性的輸入輸出關(guān)系,因此為了縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)精度,降低研制成本,我們采

4、用誤差回傳算法(BP算法)對(duì)反螺旋式CNPDGS單元的雙阻帶位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)HFSS對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,表明了該方法處理這類問(wèn)題的有效性。
　　可是BP算法容易陷入局部?jī)?yōu)化的不足,對(duì)含噪點(diǎn)樣本和多峰樣本的優(yōu)化精度較低,因此采用蟻群算法和BP算法相結(jié)合的ACO-BP算法對(duì)開口環(huán)形CNPDGS單元進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),體現(xiàn)了該算法在全局優(yōu)化方面的優(yōu)越性。
　　在對(duì)CNPDGS優(yōu)化的過(guò)程中,不僅反映了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的