人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在集成電容的分析與綜合中的應(yīng)用.pdf

1、MIM電容和交指電容作為微波電路中的集總元件，常被作為射頻旁路電容、隔直電容、電抗性負(fù)載，匹配調(diào)節(jié)器等出現(xiàn)在射頻電路中。除此之外，它們在濾波器，功分器、合路器、耦合器，平衡/非平衡變壓器方面應(yīng)用也十分廣泛，從前人對各種電容的研究工作中我們可以看到，不管是基于忽略某些微弱場效應(yīng)而做出各種近似的等效電路法，還是基于各種數(shù)值算法的全波分析法，或者是基于實測結(jié)果的建庫法，都很難同時滿足人們在應(yīng)用中對結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性的要求。因此，如何對這些集

2、成電容建立快速有效的計算模型成為人們研究的一個重要方向。 本文采用了全波分析、等效電路模型、元件庫和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，用電磁仿真軟件和元件庫來得出集成電容的頻率特性，然后根據(jù)我們提出的等效電路模型計算電容，再應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，訓(xùn)練出可以可靠逼近電容的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和頻率特性或電容之間非線性關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)。此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)我們稱之為正向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即從電容的結(jié)構(gòu)參數(shù)得出電容的頻率特性及容值的網(wǎng)絡(luò)。正向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練成功后，我們著手于訓(xùn)

3、練逆向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即給出我們設(shè)計電路時需要的集成電容的容值，則可以通過逆向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速得到其有關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。和傳統(tǒng)的搜索法比較，本文嘗試了直接將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出互換，訓(xùn)練出逆向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。一旦逆向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練好后，應(yīng)用時只需要輸入想要的系統(tǒng)響應(yīng)，就可以立即由此網(wǎng)絡(luò)綜合出相應(yīng)的元件結(jié)構(gòu)參數(shù)，這樣，不管是由幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)計算響應(yīng)或者由期望響應(yīng)計算對應(yīng)幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，計算的時間都幾乎可以忽略不計。在本文中，我們主要針對四種結(jié)構(gòu)的電容給出了正向和逆