Бєлов Ю І, Морозов А А, Ханов С Д ЗАТ НВП «Салют-27» вул Ларіна, д 7, м Н Новгород, 603107, Росія тел (8312) 66-82-04 факс (8312) 31-90-50, e-mail: salut27 (^ sandyru

Анотація – Представлена ​​програма синтезу пасивних мікрополоскових пристроїв на основі генетичного алгоритму Наведені результати синтезу полоснозапі-рающего фільтру і його експериментальні вимірювання

I                                       Введення

Найчастіше при проектуванні НВЧ апаратури розробник стикається з необхідністю створення НОВИХ пасивних вузлів, що володіють складною АЧХ або важко реалізованими для обраної технології параметрами

Вирішення таких проблем можна намагатися здійснити за допомогою ряду відомих, добре розроблених методів, але більшість класичних способів проектування можуть не повністю, а часто і зовсім не здатні, впоратися з поставленим завданням

Виходом зі сформованої ситуації може служити синтез нових унікальних топологій

II                              Основна частина

останнім часом досить інтенсивно розвивається генетичний алгоритм, який добре підходить для створення нових топологій, що володіють необхідними характеристиками

На початку Бох років минулого століття Джон Холланд вперше застосував еволюційні процеси (процеси природного відбору), що відбуваються в природі, до компютерного алгоритму для вирішення завдань оптимізації У 1975 році Холланд представив цей алгоритм, званий генетичним, як обєкт компютерної науки [1] З тих пір генетичний алгоритм став поступово розвиватися і в даний час знаходить все більш широке застосування для вирішення завдань синтезу та оптимізації

Генетичний алгоритм застосовується для широкого кола завдань, у тому числі і для оптимізації СВЧ структур на дискретних і розподілених елементах

Генетичний алгоритм заснований на Дарвинском принципі репродукції, в процесі якого генетична інформація індивідів поточного покоління копіюється в нове покоління разом з якостями, властивими батькам Процес репродукції складається з трьох стадій: селекції, перестановки і мутації Під час селекції генетичний алгоритм вибирає індивідів, які володіють найбільш кращими якостями Під час репродукції перестановочний апарат генетичного алгоритму створює на основі двох «батьків» нове покоління «індивідів», шляхом обміну складових частин (генів) «батьків»

Найкращим способом реалізації генетичного алгоритму синтезу НВЧ пристроїв є створення автоматизованих програм розробки нових структур, а потім їх якісного аналізу В якості зазначеного ланки аналізу може використовуватися як спеціально розроблений програмний продукт, так і професійні пакети електромагнітного аналізу, зокрема, використовувана нами, безкоштовна версія SonnetLite SonnetLite є повноцінним інструментом аналізу НВЧ структур, і поступається професійної версії тільки в обсязі доступної памяті, числі портів і діелектричних шарів і т д

Нами був створений програмний комплекс генетичного синтезу мікрополоскових структур на основі використання чверть-та квазічетвертьволновимі шлейфів

В якості однієї з цілей синтезу було поставлено завдання синтезу полоснозапірающего фільтра з максимальним замиканням в точці і з мінімальними габаритними розмірами При цьому смуга замикання за рівнем ЗдБ не повинна перевищувати 10%

Для вирішення поставленого завдання використовувався персональний компютер з процесором Intel Pentium 4 з тактовою частотою 3 ГГц

Рис 1

Fig 1

Задовольняє заданим вимогам структура полоснозапірающего фільтра була отримана при синтезі десятого покоління Далі параметри синтезованої структури, такі як ширини шлейфів, зазори між ними були оптимізовані для отримання оптимальних результатів

Рис 2

Fig 2

Габаритні розміри топології складають 20×20 мм на поликор з е = 98 товщиною 05 мм

Структура синтезованого фільтра наведена на малюнку 1

Синтезований за допомогою генетичного алгоритму полоснозапірающій фільтр був виготовлений в ЗАТ НВП «Салют-27» і експериментально досліджений на векторному цифровому аналізаторі ланцюгів Anritsu

У результаті проведення вимірювань були отримані наступні результати, які представлені на малюнку 2

Придушення в точці 45 ГГц склало близько 20дБ, при цьому смуга замикання за рівнем ЗдБ менше 8%, нерівномірність у смузі пропущення 0-7 ГГц менше 1 дБ

Так само як експеримент було проведено послідовне включення чотирьох фільтрів Для зменшення габаритів фільтри були розміщені на двох сторонах підстави Технологічне оснащення розміщення фільтрів приведена на малюнку 3

Рис 3

В результаті загальне придушення системи з чотирьох фільтрів склало близько 90 дБ При цьому загальні габарити системи дорівнюють 40x20x20 мм Для порівняння: феритовий полоснозапірающій фільтр з габаритними розмірами 23x30x28 має замикання в точці 50 дБ При цьому він дорожчий у виготовленні і складніше в реалізації

Перспективу у використання даної топології відкриває використанні підкладки з високою проникністю Зокрема нами була теоретично промодульована дана топологія на підкладці з е = 40 (кераміка МТС-40) При цьому габарити кожного окремого фільтра склали 10×10 мм, а системи з чотирьох фільтрів – 20x10x20 мм

III                                  Висновок

Показано застосування генетичного алгоритму в задачах структурного синтезу пасивних мікрополоскових пристроїв Наведені результати структурного синтезу, а так само результати експериментального дослідження синтезованої топології

IV                           Список літератури

[1] J Н Holland Adaptation in Natural and Artificial Systems

Ann Arbor, Ml: Univ Michigan Press, 1975

Fig 3

На малюнку 4 представлені експериментальні характеристики системи з чотирьох фільтрів

USE OF GENETIC ALGORITHM FOR PASSIVE MICROSTRIP DEVICES DESIGN

Belov Y I, Morozov A A, Khanov S D

JSC SPE «Salut-27»

7,                 Larina, N Novgorod, 603107, Russia Ph: (8312) 66-82-04 fax: (8312) 31-90-50

Abstract – Presented in this paper is the program for passive microstrip devices synthesis based on genetic algorithm The results of bandstop filter synthesis have been shown

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р