[发明专利]基于响应曲面法和遗传算法优化PCB微带线结构的方法

摘要

本发明的采用响应曲面法‑遗传算法优化PCB微带线的方法，包括：基于HFSS软件建立PCB微带线的电磁仿真模型，基于该模型获得了微带线的回波损耗以及插入损耗，并以基板厚度、微带线宽度、微带线厚度、和介电常数作为设计参数，以回波损耗作为目标值，设计29组试验计算仿真，采用响应面法对试验所得5GHZ条件下回波损耗与其影响因子间关系进行拟合，利用遗传算法的搜索全局最优解的优点对所得拟合函数进行优化，得到了得到回波损耗最小的组合参数。并加以HFSS仿真模拟验证，证实了优化结果的准确性，并且该方法对其它互连结构优化设计也具有指导作用。

主权项

基于响应曲面法和遗传算法优化PCB微带线结构的方法，其特征在于，先利用响应面法设计29组实验组合，根据这29组实验参数，建立相应的29组仿真模型，已利用响应曲面法得到5GHZ下的回波损耗S11与关键因素的函数关系式，在对所获得的函数式进行方差分析，确定了回归方程的有效性；再利用遗传算法对回归方程进行优化，依次执行初始种群生成、交叉、变异和进化逆转操作，获得最有利于微带线信号传输的最优组合，最后通过建立HFSS仿真模型和制作试验样件测量得以验证，具体包括以下步骤：步骤1：建立HFSS微带线信号完整性分析模型；步骤2：获取微带线的回波损耗以及插入损耗；步骤3：确立影响回波损耗的影响因素；步骤4：确立影响因素的参数水平值；步骤5：采用BOX‑Behnken的中心组合设计模型设计需要的29组实验样本；步骤6：获得影响因素与回波损耗的函数关系式；步骤7：对所得函数关系是进行方差分析；步骤8：确立所得函数关系式的正确性；步骤9：采用随机方式生成初始种群；步骤10：获得当前进化代数gen和最优适应度值；步骤11：分别对种群实施交叉操作；步骤12：分别对种群实施变异操作；步骤13：分别对种群实施进化逆转；步骤14：将种群作为整体计算适应度函数值，并采用最优保存策略选择最佳个体；步骤15：种群更新后重新判断，若gen值小于50且num值大于0，则对种群实施局部灾变。