一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及电磁仿真，尤其是涉及一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、滤波器是一种常见的微波器件，在通信领域具有广泛的应用。传统的滤波器设计方法主要是通过电磁场仿真，将电磁仿真得到的滤波器的性能参数（s参数、y参数）转化为等效电路模型，并带入电路仿真软件进行场路耦合计算，传统的场路提取等效电路模型有以下几种：peec（partial element equivalent circuit 局部单元等效电路）是用于pcb电路电磁兼容与信号完整性分析的一种常见方法。它是将电磁器件的几何结构离散成若干个网格单元，每个网格单元构成一个rlc等效电路，因此器件结构越复杂，网格数越多，相应的等效电路参数也会明显增多。耦合矩阵法（coupling matrix method）是一种常见的滤波器设计方法。它是将滤波器的每个腔体的性能参数拟合成rlc等效电路公式，公式的拟合系数具有较好的物理意义，但该模型主要适用于窄带，宽带下该模型的准确性有所降低。sb方法（stoer-bulirsch algorithm）是通过帕德近似将器件的性能参数拟合成分式多项式。器件越复杂，s曲线越高阶，所需的分式多项式中分子分母所需阶数也相应升高。但是它拟合参数缺乏直观的物理意义，并且拟合结果可能存在多解性与冗余性。所以，如何提高等效电路场路提取的效率成为了不容小觑的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法、装置、设备及介质，实现了可以基于少量网格作采样点，即可完成对等效电路场路的原场信息（y曲线、s曲线）的提取，并且等效电路的个数较少，不会随器件的网格数变多而增多，进而提高等效电路场路提取的效率。

2、本技术实施例提供了一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法，所述原场信息提取方法包括：

3、对腔体滤波器进行仿真参数设置，基于电磁计算软件对仿真参数设置后的所述腔体滤波器的频域电磁响应进行计算，确定出所述腔体滤波器的电流信息，并对所述电流信息进行网格划分；

4、在网格划分后的所述电流信息中筛选出多个采样点，将扫频区间内的每个频点下的所述采样点所对应的电流虚部构造成电流系数矩阵，并对所述电流系数矩阵进行svd分解确定出多个svd特征值；

5、基于多个所述svd特征值的分布曲线确定出等效电路场路的响应主模式的数量，对每个所述响应主模式的预设数目个较大的所述svd特征值所对应的频域响应曲线进行拟合，生成每个所述响应主模式的等效电路模型；

6、基于线性投影公式对多个所述等效电路模型进行线性叠加处理，生成所述等效电路场路的y曲线，对所述y曲线进行处理生成所述等效电路场路的s曲线，从而实现对所述y曲线和所述s曲线的提取。

7、在一种可能的实施方式之中，对所述电流系数矩阵进行svd分解确定出多个svd特征值，包括：

8、

9、其中， a为电流系数矩阵， m为电流系数矩阵的行数，行数 m表示空域的采样点的个数，电流系数矩阵a的列数 n是扫频区间的频点个数， u为空域的模态， v为频域的模态，λ是对角化的svd特征值的矩阵。

10、在一种可能的实施方式之中，所述基于多个所述svd特征值的分布曲线确定出等效电路场路的响应主模式的数量，包括：

11、对多个所述svd特征值的分布曲线进行分析，确定出所述分布曲线中存在显著的所述svd特征值的数量；

12、将所述显著的所述svd特征值的数量作为所述等效电路场路的响应主模式的数量。

13、在一种可能的实施方式之中，通过以下公式生成每个所述响应主模式的等效电路模型：

14、

15、其中，为第 i个等效电路模型， f为频域响应曲线的频率，为频域响应曲线中的容抗，为频域响应曲线的感抗， l为频域响应曲线的电感，、、、均为拟合系数。

16、在一种可能的实施方式之中，通过以下公式生成所述等效电路场路的y曲线：

17、

18、其中，为等效电路场路的y曲线，mode为响应主模式，为第 i个等效电路模型，为第 i个等效电路模型的投影系数，为第 i个频域响应曲线。

19、在一种可能的实施方式之中，通过以下方法在网格划分后的所述电流信息中筛选出多个采样点：

20、确定出将腔体所对应的三角形网格，将所述三角形网格中的电流信息作为多个所述采样点；

21、或者，将局部网格所述对应的电流信息作为多个所述采样点。

22、在一种可能的实施方式之中，通过以下方式对腔体滤波器进行仿真参数设置：

23、将所述腔体滤波器的端口设置为集总端口；其中，所述集总端口为线端口；

24、设置所述腔体滤波器的激励点的位置位于远离滤波器腔体壁面的位置处。

25、本技术实施例还提供了一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取装置，所述原场信息提取装置包括：

26、网格划分与电磁计算模块，用于对腔体滤波器进行仿真参数设置，基于电磁计算软件对仿真参数设置后的所述腔体滤波器的频域电磁响应进行计算，确定出所述腔体滤波器的电流信息，并对所述电流信息进行网格划分；

27、svd分解模块，用于在网格划分后的所述电流信息中筛选出多个采样点，将扫频区间内的每个频点下的所述采样点所对应的电流虚部构造成电流系数矩阵，并对所述电流系数矩阵进行svd分解确定出多个svd特征值；

28、拟合模块，用于基于多个所述svd特征值的分布曲线确定出等效电路场路的响应主模式的数量，对每个所述响应主模式的预设数目个较大的所述svd特征值所对应的频域响应曲线进行拟合，生成每个所述响应主模式的等效电路模型；

29、曲线生成模块，用于基于线性投影公式对多个所述等效电路模型进行线性叠加处理，生成所述等效电路场路的y曲线，对所述y曲线进行处理生成所述等效电路场路的s曲线，从而实现对所述y曲线和所述s曲线的提取。

30、本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法的步骤。

31、本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法的步骤。

32、本技术实施例提供的一种基于少许采样点等效电路场路的原场信息提取方法、装置、设备及介质，所述原场信息提取方法包括：对腔体滤波器进行仿真参数设置，基于电磁计算软件对仿真参数设置后的所述腔体滤波器的频域电磁响应进行计算，确定出所述腔体滤波器的电流信息，并对所述电流信息进行网格划分；在网格划分后的所述电流信息中筛选出多个采样点，将扫频区间内的每个频点下的所述采样点所对应的电流虚部构造成电流系数矩阵，并对所述电流系数矩阵进行svd分解确定出多个svd特征值；基于多个所述svd特征值的分布曲线确定出等效电路场路的响应主模式的数量，对每个所述响应主模式的预设数目个较大的所述svd特征值所对应的频域响应曲线进行拟合，生成每个所述响应主模式的等效电路模型；基于线性投影公式对多个所述等效电路模型进行线性叠加处理，生成所述等效电路场路的y曲线，对所述y曲线进行处理生成所述等效电路场路的s曲线，从而实现对所述y曲线和所述s曲线的提取。实现了可以基于少量网格作采样点，即可完成对等效电路场路的原场信息（y曲线、s曲线）的提取，并且等效电路的个数较少，不会随器件的网格数变多而增多，进而提高等效电路场路提取的效率。

33、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。