新型拟牛顿法解非线性微波电路的数值策略

本文主要探讨了一种新的数值方法，用于解决微波非线性电路的问题。非线性电路的研究在电路理论中占据着重要的地位，尤其是在低频电路和高频电路的分析中，由于半导体元件的基本描述方法是基于时域的，因此对于非线性电路，时域分析法通常被广泛应用。然而，对于微波分布参数线性器件，频域分析更为精确，而在时域描述上还存在挑战。 文章的核心是提出了一个通用的公式，该公式基于谐波平衡分析法，这种方法将非线性网络与线性网络相结合，通过寻找一组能够使线性子网络和非线性子网络产生相同电流的端口电压波形。作者构建了如图1所示的模型，其中包括两个电源、一个线性子网络（用矩阵表示）和一个非线性子网络（通过其阻抗或频率特性描述）。通过这种方式，复杂的非线性电路被简化为仅有四个端口的网络，其中非线性元件连接至两个端口，而两个电压源分别连接到剩余的端口。 作者提出的新型数值方法利用拟牛顿法来求解这个由谐波平衡方程构成的系统。这种方法在非线性电路的数值计算中显示出高效性和准确性，尤其是在处理时域内的非线性效应时，相比于传统方法，它可能提供了更准确的结果。尽管文中没有详细列出具体的算法步骤，但可以推测这种方法旨在克服时域分析非线性电路的复杂性，提供了一种更为便捷的求解途径。 本文的贡献在于提出了一种新的数值工具，针对微波非线性电路的特性，结合了谐波平衡法和拟牛顿法，有望提高非线性电路分析的效率和精度，从而推动相关领域的研究进展。