一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法技术

技术编号:26066490 阅读:40 留言:0更新日期:2020-10-28 16:39
本发明专利技术公开了一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,通过综合法和旋转消元获得混合优化初始矩阵M

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法
本专利技术涉及射频微波滤波器建模仿真
,尤其是一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法。
技术介绍
在微波滤波器的理论研究和设计中,基于综合法的设计流程是通过提取响应曲线建立耦合矩阵,再结合滤波器设计实现,用矩阵相似变换方法进行矩阵化简,获得与拓扑结构匹配的矩阵解耦形式,特别对阶数较高的滤波器而言,需要将直接耦合矩阵采用旋转消元的方法变换为折叠型矩阵,通过旋转矩阵与耦合矩阵不同位置的元素按一定先后顺序相乘,可以获得不同拓扑结构滤波器匹配的耦合矩阵解耦形式。但是由于实际工程结构存在不同拓扑形式的交叉耦合,一方面采用常用消元方法并不能得到满足所有拓扑形态的耦合矩阵,一些实际结构无法通过矩阵相似变换直接获得;二是变换后耦合矩阵的响应与最终物理结构的响应存在较大差异,导致在滤波器优化设计时,耦合矩阵给出的初值并不准确,还要进一步用商业电磁FEA(有限元分析)软件多次仿真优化,耗时较长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对滤波器拓扑不同耦合矩阵的解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤S1,通过综合法和旋转消元获得混合优化初始矩阵M

【技术特征摘要】
20191112 CN 20191109761261.一种基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,通过综合法和旋转消元获得混合优化初始矩阵Me;
步骤S2,基于混合优化初始矩阵Me,根据优化约束条件和优化适应度指标进行全局优化阶段的解耦变换,获得全局优化矩阵Md;
步骤S3,采用梯度算法对所述全局优化矩阵Md的矩阵元素进行局部优化,输出最终解耦变换矩阵M0。


2.如权利要求1所述的基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,步骤S1具体为:
(1)采用滤波器耦合矩阵综合法得到耦合矩阵M;
(2)将耦合矩阵M通过多次迭代乘旋转矩阵进行旋转消元,将旋转消元后的矩阵作为混合优化初始矩阵Me。


3.如权利要求1所述的基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,步骤S2具体为:
(1)根据全局优化算法特点对混合优化初始矩阵Me进行全局优化获得初始化矩阵M′d,并对全局优化中矩阵元素进行编码处理,根据所选取的全局优化算法编码成寻优参量;其中,优化约束条件包括,全局优化需根据滤波器耦合情况和拓扑结构,按初始值一定正负范围随机初始化,对具有大小关系或对称关系的元素,优化全过程要保持大小关系或对称关系。
(2)定义全局优化适应度指标e_obj:
e_obj=(Siid-Siie)2;
其中,Siid表示解耦变换矩阵Md的反射系数S11或S22;Siie表示混合优化初始矩阵Me的反射系数S11或S22;
(3)利用所述全局优化适应度指标e_obj,采用全局优化算法对初始化矩阵M′d进行迭代调整,直到优化结果满足精度要求,获得全局优化矩阵Md。


4.如权利要求1所述的基于混合寻优算法的滤波器耦合矩阵解耦变换方法,其特征在于,耦合矩阵M-散射参数矩阵S的转换计算式为:
Sii=1+2jR1[Z-1]ii;
其...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晏铭高阳廖翱向伟玮马宁米添李阳阳
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第二十九研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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