基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的LTCC微波疊層濾波器設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、LTCC微波片式疊層濾波器目前已成為廣泛使用的新型元器件之一。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)日趨緊湊，工作頻率已延伸到射頻和微波頻段，傳統(tǒng)的電路仿真和解析計(jì)算方法已不能完全滿足其內(nèi)部的電路設(shè)計(jì)要求。
　　在LTCC的微波濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍采用基于全波分析的電磁仿真技術(shù)。其設(shè)計(jì)往往是對(duì)某些物理結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解。而大多數(shù)優(yōu)化過(guò)程都是基于迭代算法，目標(biāo)函數(shù)需要大量重復(fù)的在線計(jì)算，收斂速度依賴于全波電磁仿真分析工具對(duì)電磁模型的計(jì)算效率和運(yùn)行時(shí)間。建

2、模和優(yōu)化是LTCC微波片式疊層濾波器設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，已成為當(dāng)前無(wú)線通信元器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文通過(guò)多精度徑向基網(wǎng)絡(luò)對(duì)微波片式疊層濾波器進(jìn)行建模分析和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1．提出基于空間映射思想的多精度樣本徑向基網(wǎng)絡(luò)的LTCC微波濾波器建模和優(yōu)化技術(shù)，并進(jìn)行了數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)，證明其可行性。這種徑向基網(wǎng)絡(luò)建模和優(yōu)化方法使用近似樣本數(shù)據(jù)，并采用了空間映射的思想，大大降低了全波電磁仿真精確計(jì)算的次

3、數(shù)。由于徑向基網(wǎng)絡(luò)具有很好的局部逼近能力，多精度樣本徑向基網(wǎng)絡(luò)在優(yōu)化過(guò)程中能很好的在輸入變量空間的優(yōu)化解附近局部逼近精確電磁仿真模型。
　　2．通過(guò)電路仿真軟件綜合出一個(gè)截止頻率為400MHz的反切比雪夫型濾波器，確定濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各元件的取值。分別對(duì)微波濾波器中的電感和電容進(jìn)行設(shè)計(jì)并建立參數(shù)化模型。本文設(shè)計(jì)出一種雙螺旋結(jié)構(gòu)的疊層電感，其金屬層為7層時(shí)，有效電感量為40nH，Q值達(dá)到57，能滿足濾波器的要求。
　　對(duì)電容

4、進(jìn)行了仿真計(jì)算和分析，設(shè)計(jì)出包含三個(gè)電容的一體化電容結(jié)構(gòu)，其有效電容分別約為7.36pF、1.78pF和7.36pF。
　　3．采用本課題提出的建模優(yōu)化技術(shù)，設(shè)計(jì)出了一種截止頻率為400MHz的低通濾波器。在700MHz-1600MHz頻率范圍內(nèi)衰減量大于20dB，工藝試制樣品的測(cè)量結(jié)果表明其性能達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品。
　　在建立近似徑向基網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)，采用了全組合正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法來(lái)確定輸入/輸出樣本點(diǎn)。并將利用徑向基網(wǎng)絡(luò)模型求