程市,黄斌科,师振盛

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)



一种分析微带线随机参数敏感性的多项式混沌展开方法

程市,黄斌科,师振盛

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)

针对传输线加工中材料及结构参数随机不确定性对传输性能影响的问题,提出了一种计算随机系数传输线电报方程的多项式混沌(PC)展开方法。利用正交多项式混沌基函数,该方法首先将传输线电报方程中的随机等效集总参数、传输线电压及电流响应进行展开;其次利用Galerkin法,将随机系数的电报方程问题转化为关于电压、电流正交多项式展开系数的确定性扩阶方程组问题,并结合传输线边界条件可计算电压、电流的展开系数,进而获得电压、电流及传递函数的均值、方差和概率密度分布。随机参数微带传输线的仿真结果表明:低频时导带宽度对微带线的传输性能影响较大,高频时介电常数对其传输性能影响较大;在满足计算精度要求的同时,PC展开方法具有比传统蒙特卡罗(MC)方法更高的计算效率,计算耗时仅约为MC方法的1/500。

微带线;电报方程;敏感性;多项式混沌展开;蒙特卡罗方法

微带线在集成电路互连和平面微波电路设计中有着广泛的应用。随着电路器件的小型化和集成度的提高,微带线加工中的材料和几何结构参数的随机不确定性对微带电路的影响越来越严重,因此研究加工参数随机不确定性对微带电路性能的影响,并分析电路响应对加工随机参数的敏感性,对于平面微波电路设计具有重要的应用价值,且可以兼顾性能余量和加工成本问题。……