[發明專利]基于DE-QPSO的MKRVM對RF-MEMS開關的壽命預測方法在審

申請號：	202010947340.0	申請日：	2020-09-10
公開（公告）號：	CN112085146A	公開（公告）日：	2020-12-15
發明（設計）人：	何怡剛;白月姣;李志剛;袁偉博;阮義;張慧	申請（專利權）人：	武漢大學
主分類號：	G06N3/00	分類號：	G06N3/00;G06K9/62;G06F17/18;G06Q10/04
代理公司：	湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102	代理人：	張宇
地址：	430072 湖***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	基于 de qpso mkrvm rf mems 開關壽命預測方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明公開了一種基于差分進化的量子粒子群算法DE?QPSO的多核相關向量機MKRVM方法對開關壽命進行預測，為進一步研究電容式RF?MEMS開關在實際應用中存在的可靠性問題，其主要實現步驟為：根據電容式RF?MEMS開關的相關特性得到開關的壽命公式；在相關向量機計算方法的基礎上生成MKRVM的計算方法；利用DE?QPSO得到MKRVM的最優內核權重；運用MKRVM進行開關的壽命預測。本發明的壽命預測方法實現簡單，利用組合算法優化后，提高了方法的準確性和運算速度，并且可以應用于不同電子元器件的壽命預測。

技術領域

本發明屬于開關壽命預測領域，更具體地，涉及一種利用差分進化量子粒子群組合算法的多核相關向量機的電容式RE-MEMS開關的壽命預測方法。

背景技術

RF-MEMS是微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)技術重要的實際應用領域之一，并可以用于微波電路中無線電波的信號處理，對當代的無線通訊等產生重大的影響。雖然RF-MEMS技術已經應用于多個領域，但總的來說我國在RF-MEMS的研究起步要晚于西方國家，而5G技術的普遍化給我國RF-MEMS的創新研究帶來巨大的挑戰，一方面，因為5G技術剛剛開始普及，RF-MEMS在5G方面應用的研究相對較少；但另一方面對RF-MEMS的研究存在一定的難度，其中RF-MEMS器件的可靠性就是制約其發展的主要因素之一。RF-MEMS器件的可靠性關系到產品本身的開發效率、開發成本以及它的實際使用性，在工業應用領域，器件的失效可能會帶來巨大的經濟財產損失甚至會威脅到相關工作人員的生命安全。

對于RF-MEMS器件的可靠性研究一直是MEMS器件研究的熱點之一。RF-MEMS開關作為RF-MEMS技術的最初研究對象，理論研究基礎已經比較成熟。而在這些研究中多在于其失效機理的理論分析及仿真，但對于開關壽命預測的研究較少。

因此能夠提出一種針對電容式RF-MEMS開關的特點，對其進行壽命預測分析的方法，對于RF-MEMS開關的實際應用有著較為重要的意義。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種基于DE-QPSO的MKRVM對RF-MEMS開關的壽命預測方法，以研究電容式RF-MEMS開關在實際應用中存在的可靠性問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種基于DE-QPSO的MKRVM對RF-MEMS開關的壽命預測方法，包括：

S1：根據電容式RF-MEMS開關的相關特性得到開關的壽命；

S2：在相關向量機的基礎上生成多核相關向量機MKRVM；

S3：利用差分進化量子粒子群組合算法得到MKRVM的最優內核權重；

S4：根據最優內核權重的MKRVM對電容式RF-MEMS開關進行壽命預測。

在一些可選的實施方案中，開關的壽命t_life為：其中，V_catch為捕獲電壓，ρ_a為電解質累積密度，ε為介電常數，d為極板間間距。

在一些可選的實施方案中，所述多核相關向量機MKRVM的內核函數由高斯內核函數和多項式核函數組成。

在一些可選的實施方案中，所述多核相關向量機MKRVM的內核函數K(x,x_i)為：其中，v_j表示第j個高斯函數內核的權重，v_r表示第r個多項式核函數的權重，L表示高斯函數內核的數量，K_G(x,x_i)表示高斯函數內核，U表示多項式核函數的數量，K_P(x,x_i)表示多項式核函數。