Структурно-параметрический синтез резистивно-емкостных элементов с распределенными параметрами со структурой слоев вида R-CG-NR
Диссертация
В главе 2 проведено обоснование математической модели ЯС-ЭРП со структурой слоев вида К-Св-М^. Получены выражения коэффициентов У-матриц одномерных конечных распределенных элементов ЫС-ЭРП со структурой слоев вида Разработан алгоритм формирования гло бальной матрицы двумерных однородных конечных распределенных элементов. Разработаны алгоритм и программа анализа ЯС-ЭРП. Проведена проверка точности… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ РЕЗИСТИВНО-ЕМКОСТНЫХ СРЕД
- 1. 1. Краткая характеристика элементов на основе резистивно-емкостных сред
- 1. 1. 1. Общие понятия об элементах на основе резистивно-емкостных сред
- 1. 1. 2. Анализ конструктивных вариантов ЯС-ЭРП, пригодных для создания элементов с фрактальным импедансом
- 1. 2. Обзор математических моделей, используемых для анализа и синтеза КС-ЭРП
- 1. 3. Методы анализа КС-ЭРП
- 1. 4. Методы синтеза КС-ЭРП и их программная реализация
- 1. 5. Выводы
- 1. 1. Краткая характеристика элементов на основе резистивно-емкостных сред
- Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И КОНЦЕПЦИИ АНАЛИЗА КС-ЭРП СО СТРУКТУРОЙ СЛОЕВ ВИДА К-СО-Ж
- 2. 1. Обоснование математических модели КС-ЭРП со структурой слоев видаК-СО-М
- 2. 1. 1. Предварительные замечания
- 2. 1. 2. Учет потерь в диэлектрике
- 2. 1. 3. Учет конструктивных ограничений
- 2. 2. Разработка математической модели ДО КС-ЭРП со структурой слоев вида К-Св-Ш
- 2. 2. 1. Вывод уравнений Я-СО-М^-линии
- 2. 2. 2. Вывод выражений коэффициентов У-матрицы Я-СО-МЯ-линии (ОО КРЭ)
- 2. 2. 3. Оценка корректности выражений у-параметров с помощью Брюе-модели
- 2. 2. 4. Вывод выражений коэффициентов у-параметров КРЭ с учетом концевых емкостей
- 2. 2. 5. Формирование У-матрицы ДО КРЭ
- 2. 3. Разработка программы анализа КС-ЭРП
- 2. 3. 1. Разработка алгоритма анализа КС-ЭРП
- 2. 3. 2. Разработка пользовательского интерфейса программы анализа
- 2. 4. Оценка корректности математической модели К-СО-ЫК
- 2. 4. 1. Проверка корректности работы программы и выбор числа конечных элементов по заданной точности вычислений
- 2. 4. 2. Оценка влияния параметров модели КС-ЭРП со структурой слоев видаК-Св-Ж
- 2. 5. Экспериментальная проверка адекватности результатов работы программы анадиза. лл/.:-.^.-.&bdquo-.-.&bdquo
- 2. 6. Выводы
- 2. 1. Обоснование математических модели КС-ЭРП со структурой слоев видаК-СО-М
- Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ПРОГРАММЫ СИНТЕЗА Б1С-ЭРП СО СТРУКТУРОЙ СЛОЕВ ВИДА К-СО-М! .:."
- 3. 1. Генетические алгоритмы
- 3. 1. 1. Предварительные замечания
- 3. VI .2 Основные понятия
- 3. 1. 3. Рекомендации по разработке генетических алгоритмов синтеза.66 3.2ГРазработка ГА
- 3. 2. 1. Разработка способа кодирования информации о конструктивных параметрах ЫС-ЭРП
- 3. 2. 2. Выбор типов и разработка алгоритмов генетических операторов
- 33. Разработка программы синтеза
- 3. 4. Оптимизация параметров ГА
- 3. 4. 1. Исследование влияния значений вероятностей мутации резистивных слоев и вероятности кроссинговера
- 3. 4. Оптимизация параметров ГА
- 3. 1. Генетические алгоритмы
- 3.
- 4. 1. Оптимизация алгоритмов анализа.88 ч
- 4. 1. 2. Профильный метод
- 4. 1. 3. Разработка алгоритма нумерации узлов
- 4. 2. Методы совершенствования генетического алгоритма синтеза ЯС-ЭРП
- 4. 2. 1. Использование самоадаптации оператора мутации
- 4. 2. 2. Использование островной модели ГА.¦
- 4. 2. 3. Использование динамического изменения размера сетки
- 4. 2. 4. Использование динамического изменения области анализируемых частот
- 4. 2. 5. Использование динамического изменения площади мутации
- 4. 2. 6. Выбор места действия операторов
- 4. 3. Исследование возможностей программы синтеза по реализации заданных уровней постоянства фазы ФЧХ входного импеданса
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- Гильмутдинов, А. X. Резистивно-емкостные элементы с распределенными параметрами: анализ, синтез и применение Текст. / А. X. Гильмутдинов. — Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2005. — 350 с.
- Гильмутдинов, А. X. Пленочные резистивно-емкостные элементы с распределенными параметрами: конструкции, применение, перспективы Текст. / А. X. Гильмутдинов, П. А. Ушаков. Датчики и системы. 2003. № 7. С. 63−70.
- Нарр, W. W. Distributed parameter circuit design techniques Text. / W. W. Happ, P. S. Castro. Proc. Nat. Electronics Conf. V. 17. 1961. P. 45.
- Guzinski, A. An active filter with a distributed RGC-line Text. / A. Guzinski. International Journal of Electronics. 1976. V. 40. № 4. P. 409.
- Красноперов, К. В. Математические модели RC-элементов с распределенными параметрами со структурой слоев вида R-CG-NR Текст. / К. В. Красноперов, А. В. Филиппов. Вестник Ижевского государственного технического университета № 2 2008 г. — С. 93—96.
- Нигматуллин, Р. Ш. Электролитический дробно-дифференцирующий и интегрирующий двухполюсник Текст. / Р. Ш. Нигматуллин, В. А. Белавин // Труды КАИ, Радиотехника и электроника, Вып.82, Казань, 1964. С. 58−65.
- Nathan, A. Distributed RC Impedances of Constant Phase Text. / A. Nathan, R. K. Even // IEEE Transactions on Circuit Theory, no. 3, 1973. Pp. 153 — '154.
- Печенкин, А. Ю. Решение задачи синтеза резистивно-емкостных элементов со структурой слоев вида R-C-G-0 Текст.: Автореферат дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Ижевск: Изд-во УдГУ, 2006. — 18 с.
- Дудыкевич, Ю. Б. Оптимизация функций цепи с сосредоточенными и распределенными RC-параметрами методом конфигураций Текст. / Ю. Б. Дудыкевич, Р. В. Рожанковский // Отбор и передача информации. Киев: Наукова думка. 1971. Т.29. С. 38 41.
- Гильмутдинов, А. X. Расчет электрических и геометрических параметров пленочных распределенных RC-элементов Текст.: Учебное пособие / А. X. Гильмутдинов, П. А. Ушаков — Под ред. Р. Ш. Нигматуллина. Казань: Изд-во Казан, авиац. ин-та, 1990. — 80 с.
- Гильмутдинов, А. X. Введение в теорию и расчет ARC-цепей с распределенными параметрами Текст.: Учебное пособие / А. X. Гильмутдинов, П. А. Ушаков. Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 1997.- 70 с.
- Bowen, С. R. Modelling the 'universal' dielectric response in heterogeneous materials using microstructural electrical networks Text. / C. R. Bowen, D. P. Almond // Materials Science and Technology. 2006. Vol. 22. No. 6. P. 719 -724.
- Panteny, S. The Frequency Dependent Permittivity and AC Conductivity of Random Electrical Networks Text. / S. Panteny, R. Stevens, C. R. Bowen // Ferroelectrics, 319. 2005. — P. 199 — 208.
- Васильев, А. С. А-матрицы однородных распределенных RC-структур Текст. / А. С. Васильев, В. В. Галицкий // Радиотехника, т. 24, № 6, 1969. -С. 33−39.
- Protonotarios, Е. N. Delay and rise time of arbitrary tapered RC-transmission lines Text. / E.N. Protonotarios, O. Wing. IEEE Internat. Conv. Record. 1965, pt.7, p. 1−6.
- Попов, В. П. Четырехполюсные параметры активных RC-линий Текст. / В. П. Попов // Радиотехн. и электроника, т. 19, № 12, 1974. С. 2570 — 2576.
- Popov, V. P. RC Transmission Line with Nonlinear Controlled Parameters-Small-Signal Characteristics Text. / V. P. Popov, T. A. Bickart // IEEE Trans, on Circuits and Systems, v. CAS-21, NO. 2, March 1974. P.268 — 270.
- Колесов, JI. H. Введение в инженерную микроэлектронику Текст. / JI. Н. Колесов. М.: Сов. Радио. — 1974. — 280 с.
- А. с. 1 708 128 СССР, МКИ Н 03h 7/06. RC-структура с распределенными параметрами Текст. / П. А. Ушаков, А. X. Гильмутдинов (СССР). Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений СССР 22.09.1991 г.
- Рожанковский, Р. В. Анализ цепей с поверхностно-распределенными RC-параметрами- методом разделения переменных Текст. / Р. В. Рожанков-ский/ — В кн.: Отбор и передача информации, Киев: Наукова думка, 1969, вып. 21, с. 3−10.
- Tanaka, О. Two dimensional analysis of Bessel RC lines Text. / O. Tanaka, Y. Hattori // IEEE Trans. Circuit Theory, no. 9, 1971. Pp. 572−573.
- Walton, A. J. Two Dimensional Analysis of Tapered Distributed RC Networks Using Finite Elements Text. / A. J. Walton, B. J. Marsden, P. L. Moran, N. G. Burrow // IEE Proceedings-G, 127, 1980, N1, p. 34−40.
- Печенкин, А. Ю. Разработка математических моделей и программы анализа одномерных RC-элементов с распределенными параметрами типа
- R-C-G-0 Текст. / А. Ю. Печенкин, П. А. Ушаков. Ижевский гос. техн. ун-т. — Ижевск, 2006. — 25 е.: ил. — Библиогр.: 6 назв. — Рус. — Деп. в ВИНИТИ 23.03.2006 № 302-В2006.
- Печенкин, А. Ю. Синтез топологии резистивно-емкостных функциональных элементов с помощью генетического алгоритма Текст. / А. Ю. Печенкин, П. А. Ушаков // Материалы конференции «Электроника и инфор-матика-2005». М.: 2005. — С. 196.
- Гладков, JI. А. Генетические алгоритмы Текст.: Учебное пособие / Л. А. Гладков, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик. 2-е изд. — М: Физматлит, 2006. -С. 320
- Гильмутдинов, А. X. Фрактальные элементы, устройства и методы обработки информации: состояние и перспективы Текст. / А. X. Гильмутди-нов, А. А. Потапов, П. А. Ушаков.
- Панченко, Т. В. Генетические алгоритмы: учебно-методическое пособие Текст. / Т. В. Панченко — под ред. Ю. Ю. Тарасевича. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. — 87 [3] с.
- Стариков, А. Генетические алгоритмы — математический аппарат. Электронный ресурс. URL: http://basegroup.ru/library/optimization/gamath/
- Емельянов, В. В. Теория и практика эволюционного моделирования Текст. / В. В. Емельянов, В. М. Курейчик, В. В. Курейчик. М.: Физматлит, 2003.
- Малышева, И. А. Технология производства интегральных микросхем Текст. / И. А. Малышева. М.: Радио и связь, 1991. — 344 с.
- Бондаренко, О. Е. Конструктивно-технологические основы проектирования микросборок Текст. / О. Е. Бондаренко, JI. М. Федотов. М.: Радио и связь, 1988. — 136 с.
- Парфенов, О. Д. Технология микросхем Текст.: Учебное пособие / О. Д. Парфенов. М.: Высшая школа. 1986. — 320 с.
- Carson, J. A. Effect of dielectric losses on the performance of evaporated thin-film distributed RC notch Filters Text. / J. A. Carson, С. K. Campbell, P. L. Swart, F. J. Vallo. IEEE Journal of Solid-State Circuit, v. SC-6, № 3, 1971, pp. 120−124.
- Showalter, R. E. A distributed RC network model with dielectric loss Text. / R. E. Showalter, С. H. Snyder. IEEE Trans. Circuits and Syst. 1986. 33, N 7, c. 707−710.
- Койков, С. H. Анализ зависимости потерь в конденсаторах от параметров импульсного напряжения Текст. / С. Н. Койков, В. Ф. Болдырев, О. JI.
- Мезенин. // Электрон. Техника. Сер. 5. Радиодетали и радиокомпоненты. — 1981. Вып. 2.-С. 9−12.
- Попов, В. П., Основы теории цепей Текст.: Учебное пособие для вузов / В. П. Попов. М.: Высш. шк., 1985. — 496 с.
- Лебедев, Б. К. Трассировка в коммутационном блоке на основе генетических процедур Текст. / Б. К. Лебедев // Перспективные информационные технологии и информационные системы. Таганрог: ТРТУ, 2000. — Вып. 1. -С. 23−38.
- Tamotsu, N. Evolutionary Generation of Microwave Line-Segment Circuits by Genetic Algorithms Text. / N. Tamotsu, I. Tatsuo // IEEE Transactions on microwave theory and techniques, vol. 50, no. 9, September, 2002. P. 2048−2055.
- Altshuler, E. E. Design of a Vehicular Antenna for GPS/IRIDIUM Using a Genetic Algorithm Text. / E. E. Altshuler, E. Edward // IEEE Transaction on Antennas and propagation, V. 48, № 6, 2000. P. 968 972.
- Гриченко, С. H. Поисковая оптимизация Электронный ресурс. // Электронное издание «Системная энциклопедия», 2002, http://www.ipi.ac.ru/sysen/
- Растригин, Л. А. Статистические методы поиска Текст. / Л. А. Растри-гин. М.: Наука, 1968. — 256 с.
- Дегтерев, А. С. Обобщение генетических алгоритмов и алгоритмов схемы МИВЕР Электронный ресурс. / А. С. Дегтерев, Ф. В. Канашкин, А. Д. Сумароков // Электронный журнал «Исследовано в России», 2004, http://zhurnal.ape.relarn.rU/articles/2004/l 53 .pdf
- Батищев, Д. И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач Текст.: Учеб. пособие. / Д. И. Батищев — под ред. Я. Е. Львовича. — Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1995. 78 с.
- Батищев, Д. И. Глобальная оптимизация с помощью эволюционно-генетических алгоритмов Текст. / Д. И. Батшцев, JI. Н. Скидкина, Н. В. Трапезникова // Межвуз. сборник, ВГТУ, Воронеж, 1994. — С. 56 — 63.
- Курейчик, В. В. Эволюционные, синергетические и гомеостатические методы принятия решений Текст. Монография. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001.
- Половинкин, А. И. Основы инженерного творчества Текст.: Учебное пособие для студентов втузов / А. И. Половинкин. — М.: Машиностроение, 1988.-368 с.
- Вермишев, Ю. X. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных технических систем Текст. / Ю. X. Вермишев. — М.: Радио и связь, 1982. — 152 с.
- Курейчик, В. М. Генетические алгоритмы Текст.: Учебник для' вузов /
- B. М. Курейчик. Таганрог, Изд-во ТРТУ, 1998. — 118 с.
- Малюков, С. П. Построение моделей эволюций для решения задач на графах Текст. / С. П. Малюков, С. А. Обжелянский // Применение генетических алгоритмов при разработке магнитных головок. № 4 (12). 2002.1. C. 56−64.
- Holland, J. Н. Adaptation in Natural and Artificial Systems: An Introductory Analysis with Application to Biology, Control, and Artificial Intelligence Text. / J. H. Holland. USA: University of Michigan, 1975.
- Goldberg, D. E. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning Text. / D. E. Golberg. USA: Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1989.
- Скурихин, A. H. Генетические алгоритмы Текст. / A. H. Скурихин // Новости искусственного интеллекта, М. № 4. 1995. С. 6−46.
- Handbook of Genetic Algorithms Text. / Edited by D. D. Lawrence, Van Nostrand Reinhold, New York, 1991, 385 p.
- Гильмутдинов, А. X. Выбор методов анализа и синтеза RC-элементов с распределенными параметрами и устройств на их основе для специализированной САПР Текст. / А. X. Гильмутдинов, В. А. Иванцов, П. А. Ушаков // Радиотехника, № 2, 2008. С. 65−73.
- Норенков, И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии. Текст. / И. П. Норенков, П. К. Кузьмик. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2002. 320 с.
- Комарцова, JI. Г. Нейрокомпьютеры Текст. / JI. Г. Комарцова, А. В. Максимов — под ред. Н. И. Баканова. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. -320 с.
- Blickle, Т. A Comparison of Selection Schemes used in Genetic Algorithm Текст. / Т. Blickle, L. Thiele. 1995, 2nd Edition.
- Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий Текст. / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1976.-278 с.
- Джорж, А. Численное решение больших разреженных систем уравнений Текст. / А. Джорж, Дж. Лю: [пер. с англ.]. М.: Мир, 1984 — 333 е., ил.
- Уоткинс, Д. С. Основы матричных вычислений Текст. / Д. С. Уоткинс: [пер. с англ.]. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006 — 664 е.: ил.
- Martin, R. S. Symmetric decomposition of positive definite band matrices. In Handbook of automatic computation Text. / R. S. Martin, J. H. Wilkinson — edited by J. H. Wilkinson and C. Reinsch. Vol. 2, Springer Verlag, 1971.
- Cuthill, E. Reducing the bandwidth of sparse symmetric matrices Text. / E. Cuthill, J. McKee I I Proc. 24th Nat. Conf. Assoc. Comput. Mach., ACM Publ., 1967, pp. 157−172.
- Jennings, A. A compact storage scheme for the solution of symmetric linear simultaneous equations Text. / A. Jennings. Comput. J. 9, 1966, pp. 281—285
- Камалетдинов, А. Г. Моделирование, анализ и параметрический синтез широкополосных фазовращающих пленочных RC-элементов с распределенными параметрами Текст.: Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. Казань, КГТУ им. А. Н. Туполева. 155 с.
- Потапов, А. А. Фракталы в радиофизике и радиолокации Текст. / А. А. Потапов. -М.: Логос, 2002. 664 с.
- Потапов, А. А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: Топология выборки. Изд. 2-е, перераб. и доп. Текст. / А. А. Потапов. М.: Университетская книга, 2005. — 848 с.
- Mandelbrot, В. В. Fractals: Forme, Chance and Dimension Text. / В. B. Mandelbrot. San-Francisco: Freeman, 1977. — 365 p.
- Самко, С. Г. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их применения Текст. / С. Г. Самко, А. А. Килбас, О. И. Маричев. Минск: Наука и техника, 1987. — 688 с.