一种实现无源微波器件高效设计的优化方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现无源微波器件高效设计的优化方法、装置和设备，包括构建误差函数；在优化范围内确定输入样本，结合全波电磁仿真输出数据构建初始的训练样本集；利用训练样本集训练高斯过程模型，利用粒子群优化算法对高斯过程模型寻优，得到最优设计尺寸预测值，对最优设计尺寸预测值进行仿真获得相应的输出结果；判断输出结果是否满足设计指标，若满足设计指标，则输出该最优设计尺寸，否则进入下一步；计算误差，若符合预设条件，更新最优设计尺寸；判断是否达到迭代停止条件，若达到则输出最优设计尺寸，否则更新训练样本集并进行下一次迭代优化。本发明专利技术大幅度减少了进行全波电磁仿真的次数，从而实现了无源微波器件的高效优化。高效优化。高效优化。

【技术实现步骤摘要】
一种实现无源微波器件高效设计的优化方法、装置和设备


[0001]本专利技术属于无源微波器件的计算机辅助建模和优化
，具体涉及一种实现无源微波器件高效设计的优化方法、装置和设备。

技术介绍

[0002]无源微波器件(包括无源滤波器、天线、过渡结构等)是现代无线通信中的关键组成部分，被广泛应用于各种通信设备中。随着现代通信技术的发展，对无源微波器件实现智能化且高效设计的需求越来越迫切。设计无源微波器件的传统方法是将优化算法与全波电磁分析软件相结合或者人为地调节器件的结构参数以达到设计指标，但是却有着耗时长、消耗计算机资源多和消耗人力多的缺点，已经无法满足现代设计的需求。因此，寻找一种快速和智能化设计的方法先得尤为重要。
[0003]近年来，为了加快无源微波器件的设计过程，建立合适的替代模型代替电磁仿真软件进行优化是一种可行的方案。目前常用的电磁替代模型包括人工神经网络(ANN)、支持向量机和高斯过程(GP)回归等。其中，GP是一种新型电磁建模方法，它是在高斯随机过程和贝叶斯推断的基础上发展起来的一种概率模型，有着严格的数学理论。GP适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现无源微波器件高效设计的优化方法，其特征在于，包括：步骤1，根据优化问题构建误差函数；步骤2，根据优化问题，在优化范围内确定输入样本，结合全波电磁仿真输出数据构建初始的训练样本集；步骤3，利用训练样本集训练高斯过程模型，利用粒子群优化算法对高斯过程模型寻优，得到最优设计尺寸预测值，对最优设计尺寸预测值进行全波电磁仿真并获得相应的仿真结果；步骤4，判断仿真结果是否满足设计指标，若满足则将最优设计尺寸预测值作为最优设计尺寸输出并结束流程，否则进入步骤5；步骤5，根据误差函数和输出结果计算误差，若满足预设条件，则更新最优设计尺寸和适应度值；判断是否达到迭代终止条件，若达到则输出更新后的最优设计尺寸并结束流程，否则更新训练样本集并返回到步骤3进行下一次迭代优化。2.根据权利要求1所述的一种实现无源微波器件高效设计的优化方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：在优化范围内选取结构尺寸参数X＝{x1，x2，
…
x
m
}作为输入样本；通过全波电磁仿真获得相应的输出Y＝{y1，y2，
…
y
m
}；根据输入样本X＝{x1，x2，
…
x
m
}和输出Y＝{y1，y2，
…
y
m
}构成初始的训练样本集D＝{X，Y}。3.根据权利要求2所述的一种实现无源微波器件高效设计的优化方法，其特征在于，对于输入样本X中任意一个输入样本矢量x
i
＝[l1，l2，
…
l
n
]
T
(i＝1，2，
…
m)，它的归一化矢量为：x
′
i
＝[(l1‑
L
1min
)/(L
1max
‑
L
1min
)，
…
，(l
m
‑
L
mmin
)/(L
mmax
‑
L
mmin
)]
T
式中，l
k
(k＝1，2，
…
n)是第k个设计参数，L
km...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪家兴，喻梦霞，宁宇航，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：