空間映射算法在微波無源器件優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文通過為空間映射技術(shù)(Space Mapping，SM)提供“粗”模型，從而豐富了空間映射技術(shù)，使得微波無源電路的設(shè)計和優(yōu)化更為簡單。Bandler在1994年提出的空間映射算法是通過建立“粗”模型(如快速計算的電路模型等)與“細(xì)”模型(如全波仿真模型等)之間的映射關(guān)系來優(yōu)化微波電路，到目前為止已經(jīng)發(fā)展出多種算法。 本文主要討論了其中四種算法：原始空間映射算法、漸進(jìn)空間映射算法(Aggressive space mappin

2、g，ASM)、置信區(qū)間漸進(jìn)空間映射算法(Trust-Region AggressiVe Space Mapping，TR-ASM)和隱式空間映射算法(Implicit Space Mapping，ISM)。漸進(jìn)空間映射算法和原始空間映射算法相比，不同之處在于：原始空間映射算法需要足夠多的“細(xì)”模型響應(yīng)以建立滿秩的映射矩陣，而ASM可能利用每一個“細(xì)”模型響應(yīng)，通過Broyden更新，從第一步開始預(yù)測“細(xì)”模型設(shè)計參量：置信區(qū)間漸進(jìn)空間映

3、射算法通過要求迭代步落在置信區(qū)間里面來保證建立的線性映射關(guān)系的可靠性。另外，TR-ASM算法同時也增加了多點遞歸參數(shù)提取(Aggressive Multi-point Parameter Extraction，AMPE)來增強參數(shù)提取的可靠性；隱式空間映射算法充分利用了預(yù)選參數(shù)(Preassigned Parameter)來建立粗模型域與細(xì)模型域之間的映射關(guān)系。通過對預(yù)選參數(shù)進(jìn)行參數(shù)提取來得到增強的粗模型，隨著增強模型的建立，粗模型和細(xì)

4、模型之間的映射關(guān)系也得到了更新。 本文中，微帶線不連續(xù)性等效電路被選為“粗”模型。該等效電路的提出旨在提供一種能分析微帶電路中常見的不連續(xù)性，如階梯結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)等。結(jié)合傳輸線理論，該等效電路分析的精度與全波分析軟件相比雖有一定的誤差，但是執(zhí)行效率很好。采用這種等效電路與空間映射算法結(jié)合來分析和設(shè)計微波無源器件，通過較少的優(yōu)化迭代步就能獲得滿足指標(biāo)的優(yōu)化結(jié)果。本文選用Zeland公司的IE3D作為細(xì)模型，結(jié)合不同的SM算法對微