微波组件基于电磁波调整的可靠性提升,使用规范化操作频段扫描

科学领域:

• 电气工程 电气工程
• 计算电磁学 计算机电磁学
• 微波工程 微波工程

背景情况:

• 分析和同等网络模型不足以量化微波被动元件设计中的电磁 (EM) 影响.
• 调整设计需要EM模拟,但当地的优化算法通常会因为初始起点不佳而失败.
• 全球搜索技术提供了更广泛的覆盖范围,但却带来了大量的计算成本.

研究的目的:

• 开发一种创新的技术,以增强微波元件设计的本地优化算法.
• 使本地算法能够实现准全球搜索能力,克服初始条件不佳的局限性.
• 在电磁复杂性存在的情况下,提高数值优化的稳定性和效率.

主要方法:

• 通过对扫描目标操作频段的电路性能进行评估,重新构建了优化任务.
• 引入了与原始和扫描目标频率之间的距离成比例的惩罚因子.
• 在整个扫描范围中计算一个处罚目标为最小值,提高了本地搜索的稳定性.

主要成果:

• 拟议的方法允许局部优化,以在更广泛的频谱中实现设计规格.
• 该方法证明了对困难情景的稳定性,包括传统方法无法管理的初始点.
• 使用微条带组件和基于灵敏度的程序验证了有效性,显示算法运行成本略有增加.

结论:

• 开发的技术成功地使本地优化算法免受不良起点的影响,从而赋予了准全球搜索能力.
• 这种方法在微波被动元件设计中显著扩大了局部优化的适用性.
• 该方法为复杂的EM设计问题提供了一个计算效率高的替代全球搜索方法.