Методика оптимизации полосковых устройств на основе связанных линий с модальным разложением

Целью работы является разработка критериев с созданием методики оптимизации полосковых устройств с модальным разложением на их основе.

Используемые методы: для получения условий использованы простые аналитические подходы, предложенные для анализа временного отклика в связанных линиях передачи. Для вычисления погонных параметров полосковых устройств и временного отклика использован квазистатический подход. Для апробации методики и оценки ускорения использованы генетический алгоритм, эволюционные стратегии и метод роя частиц.

Новизна: новизну методики определяет применение в качестве критериев оптимизации условий равенства амплитуд, полученных в числовом и аналитическом видах, что исключает процедуру вычисления отклика из задачи оптимизации. Результат: разработана методика параметрической оптимизации полосковых устройств с модальным разложением, отличающаяся применением условий равенства нормированных амплитуд составляющих отклика на выходе устройства.

Показано, что среднее ускорение оптимизации при использовании предложенных условий в качестве критериев достигает 185,8 раза и не зависит от выбора метода оптимизации. Наибольшее ускорение выявлено для двухпроводных устройств, а наименьшее – для трёхпроводного модального фильтра. Это вызвано увеличением затрат на расчёт матриц погонных параметров устройств из-за увеличения количества их проводников. Также выявлен линейный характер зависимости ускорения от количества вычислений и временных отсчётов на фронт воздействия при вычислении временного отклика. Сравнение форм напряжения на выходе полосковых устройств, полученных при оптимизации с помощью разных целевых функций, доказало применимость условий в качестве критериев.