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講演抄録/キーワード
講演名 2019-03-15 14:55
ニューラルネットワークによる順モデルと逆モデルを併用した有極形マイクロストリップBPFの自動設計の一方法
山下 青・○大平昌敬馬 哲旺埼玉大MW2018-178 ICD2018-122 エレソ技報アーカイブへのリンク:MW2018-178 ICD2018-122
抄録 (和) Sパラメータを有理関数の極と留数で表現するニューラルネットワーク(NN)による順モデルが既に提案され,マイクロ波帯域通過フィルタ(BPF)の構造パラメータから周波数特性を高速に計算するために用いられている.これは有極形BPFの最適化設計に適している.しかし,従来法には次の二つの問題がある.一つは順モデルによって最適化の初期値を決定できないこと,もう一つはNNで扱うパラメータが共振器段数の6倍になり,モデルが複雑になることである.このような問題を解決するために,本稿ではNNによる順モデルと逆モデルを併用した最適化による有極形BPFの自動設計法を提案する.提案法では,通過域特性を評価する順モデルに加えて,伝送零点周波数を評価するための新しい順モデルを導入することで,NNで扱うパラメータ数を削減している.従って,提案法では逆モデルにより最適値近傍の初期値を計算し,二つの順モデルによって効率的な構造最適化を可能にしている.提案法の適用例として,回路合成によって得られる結合行列を入力するのみで,2つの伝送零点を生成する4段マイクロストリップBPFの自動設計を行い,電磁界解析結果と理想特性を比較することで有効性を実証する. 
(英) A forward model of neural-network (NN) using poles and residues in rational function of S parameters has already been proposed to rapidly calculate frequency characteristics of microwave bandpass filters (BPF) from structural parameters, which may be suitable for optimization designs of BPF with transmission zeros (TZs). However, the conventional method has two problems: one is that initial values of optimization cannot be determined by the forward model, and the other is that the forward model becomes complicated because the number of parameters to be treated in NN is sextuple the filter order. To solve the problems, in this paper, we propose an automatic optimization design method of BPF with TZs using both forward and inverse models of NN. In the proposed method, a new forward model of NN is introduced to evaluate TZ frequency positions in addition to the forward model for passband evaluation, leading to reduce the number of parameters to be treated in NN. Thus, the proposed method makes it possible to find good initial values with inverse model, and efficiently optimize structural parameters of BPF thanks to two forward models. As an example, we demonstrate that a fourth-order microstrip BPF with two TZs is automatically designed just by inputting a theoretically synthesized coupling matrix. The effectiveness of the proposed method is proven by comparing EM simulated frequency responses of the designed filter with ideal ones.
キーワード (和) 帯域通過フィルタ / ニューラルネットワーク / 自動設計 / / / / /  
(英) Bandpass filter / neural network / automatic design / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 506, MW2018-178, pp. 121-126, 2019年3月.
資料番号 MW2018-178 
発行日 2019-03-07 (MW, ICD) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MW2018-178 ICD2018-122 エレソ技報アーカイブへのリンク:MW2018-178 ICD2018-122

研究会情報
研究会 MW ICD  
開催期間 2019-03-14 - 2019-03-15 
開催地(和) 大濱信泉記念館(石垣島) 
開催地(英)  
テーマ(和) マイクロ波集積回路/マイクロ波一般 
テーマ(英) Microwave Integrated Circuit/Microwave Technologies 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MW 
会議コード 2019-03-MW-ICD 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ニューラルネットワークによる順モデルと逆モデルを併用した有極形マイクロストリップBPFの自動設計の一方法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) An Automated Design Method of Microstrip BPF with Transmission Zeros Using Both Forward and Inverse Models of Neural Network 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 帯域通過フィルタ / Bandpass filter  
キーワード(2)(和/英) ニューラルネットワーク / neural network  
キーワード(3)(和/英) 自動設計 / automatic design  
キーワード(4)(和/英) /  
キーワード(5)(和/英) /  
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キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 山下 青 / Ao Yamashita / ヤマシタ アオ
第1著者 所属(和/英) 埼玉大学 (略称: 埼玉大)
Saitama University (略称: Saitama Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 大平 昌敬 / Masataka Ohira / オオヒラ マサタカ
第2著者 所属(和/英) 埼玉大学 (略称: 埼玉大)
Saitama University (略称: Saitama Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 馬 哲旺 / Zhewang Ma / マ テツオウ
第3著者 所属(和/英) 埼玉大学 (略称: 埼玉大)
Saitama University (略称: Saitama Univ.)
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講演者 第2著者 
発表日時 2019-03-15 14:55:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 MW 
資料番号 MW2018-178, ICD2018-122 
巻番号(vol) vol.118 
号番号(no) no.506(MW), no.507(ICD) 
ページ範囲 pp.121-126 
ページ数
発行日 2019-03-07 (MW, ICD) 


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