[發明專利]基于響應曲面法和遺傳算法優化PCB微帶線結構的方法有效
| 申請號： | 201710022783.7 | 申請日： | 2017-01-12 |
| 公開（公告）號： | CN106844924B | 公開（公告）日： | 2021-02-23 |
| 發明（設計）人： | 黃春躍;黃根信 | 申請（專利權）人： | 桂林電子科技大學 |
| 主分類號： | G06F30/392 | 分類號： | G06F30/392;G06N3/12 |
| 代理公司： | 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112 | 代理人： | 周雯 |
| 地址： | 541004 廣*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 響應 曲面 遺傳 算法 優化 pcb 微帶 結構 方法 | ||
1.基于響應曲面法和遺傳算法優化PCB微帶線結構的方法，其特征在于，先利用響應面法設計29組實驗組合，根據這29組實驗參數，建立相應的29組仿真模型，已利用響應曲面法得到5GHZ下的回波損耗S11與關鍵因素的函數關系式，在對所獲得的函數式進行方差分析，確定了回歸方程的有效性；再利用遺傳算法對回歸方程進行優化，依次執行初始種群生成、交叉、變異和進化逆轉操作，獲得最有利于微帶線信號傳輸的最優組合，最后通過建立HFSS仿真模型和制作試驗樣件測量得以驗證，具體包括以下步驟：
步驟1：建立HFSS微帶線信號完整性分析模型；
步驟2：獲取微帶線的回波損耗以及插入損耗；
步驟3：確立影響回波損耗的影響因素；
步驟4：確立影響因素的參數水平值；
步驟5：采用BOX-Behnken的中心組合設計模型設計需要的29組實驗樣本；
步驟6：獲得影響因素與回波損耗的函數關系式；
步驟7：對所得函數關系是進行方差分析；
步驟8：確立所得函數關系式的正確性；
步驟9：采用隨機方式生成初始種群；
步驟10：獲得當前進化代數
步驟11：分別對種群實施交叉操作；
步驟12：分別對種群實施變異操作；
步驟13：分別對種群實施進化逆轉；
步驟14：將種群作為整體計算適應度函數值，并采用最優保存策略選擇最佳個體；
步驟15：種群更新后重新判斷，若
模型的尺寸為PCB基板長為15-20mm，寬為5-15mm，高為5-15mm，PCB基板材料為FR4，介電常數為4.4；微帶線長為15-20mm，寬為0.1-0.2mm，厚為0.03-0.04mm；參考層厚度0.2-0.4mm；
所述步驟3中，影響因素為基板厚度、微帶線寬度、微帶線厚度和基板介電常數；
所述步驟5中，是采用BOX-Behnken的中心組合設計模型設計需要的29組實驗樣本，其中24組為分析因子，5組為零點因子，即參數水平組合相同，用于實驗誤差估計；
所述步驟2中，回波損耗和插入損耗的頻率范圍為1 GHz ～5 GHz；
所述步驟4中，參數水平值的水平數為3，因素數為4；
所述步驟6中，分析影響因子與回波損耗的關系在信號頻率為5GHZ條件下進行。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟9中，種群規模設置為40。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟10，遺傳代數設置為50。
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