电子科技大学微波电路EDA讲义:从建模到最优化

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《微波电路EDA讲义》是由电子科技大学的张勇国、云川编撰的一份详细指南,专注于微波电路的电子设计自动化(EDA)教学。该讲义共分为五章,旨在为学生和专业人士提供微波电路设计的基础理论和实践技巧。 **第一章:微波电路概述** 本章首先介绍了微波电路的定义,强调了它是工作在高频电磁波范围(通常超过300MHz)的电路系统。随后,讲解了微波电路的发展历程,包括早期手工设计到现代基于计算机辅助设计(CAD)的转变。接着,对微波电路EDA进行了定义,阐述了其在微波电路设计中的关键作用,如利用软件进行仿真、优化和分析。 **第二章:建模方法** 在这一章,作者详细讨论了电路模型的建立,包括模型的基本要求以及如何构建元器件模型。微波传输线模型是重点,介绍了微带传输线的特性及其在不均匀区域的建模方法。此外,还涵盖了微波半导体器件模型,如二极管和三级管的模型建立,这对于模拟这些元件的行为至关重要。 **第三章:微波电路的分析方法** 这一部分深入探讨了几种核心分析技术,如传递矩阵法、节点导纳矩阵法和散射矩阵法。传递矩阵法通过A矩阵解析二端口电路,而节点导纳矩阵法则用于处理复杂电路的导纳矩阵计算。散射矩阵法介绍了S参数的概念,以及在级联和互联网络中的应用。 **第四章:最优化方法和最优化设计** 在设计过程中,最优化方法是必不可少的。本章介绍了最优化设计的基本原理,目标函数的选择与设定,以及多种最优化算法,如一维搜索法(区间消去法、斐波那契法和黄金分割法)、梯度方法(如最速下降法和牛顿法)和直接方法(如模式法),这些都是在设计微波电路时寻找最佳解决方案的关键工具。 **第五章:灵敏度计算与容差分析** 最后,该章关注电路设计的稳健性和可靠性,讲解了如何通过计算敏感度来评估设计对参数变化的响应,并进行容差分析以确保设计满足性能要求。 《微波电路EDA讲义》提供了全面的微波电路设计知识体系,不仅涵盖理论概念,还涉及实用的软件工具和设计策略,为学习者和工程师提供了深入理解和实践微波电路设计的坚实基础。