АПРОКСИМАЦІЯ КРИВИХ НАМАГНІЧУВАННЯ ПОДВОЮВАЧА ЧАСТОТИ НА ОСНОВІ ПОЛІНОМУ ДРУГОГО ПОРЯДКУ

Анотація

 Стаття присвячена актуальній проблемі підвищення ефективності феромагнітних подвоювачів частоти, які є важливими елементами сучасних високочастотних електронних систем. Актуальність дослідження зумовлена зростаючими вимогами до продуктивності, енергоефективності та мініатюризації радіоелектронних пристроїв. Метою роботи є максимізація струму навантаження феромагнітного подвоювача частоти. Оптимізаційним алгоритмом вибрано генетичний алгоритм, який добре показує себе у вирішенні нелінійних задач, а також має здатність знаходити глобальний оптимум у складному багатовимірному просторі параметрів. Для проведення досліджень використано математичну модель тристержневого феромагнітного подвоювача частота. У цій статті запропоновано використати поліном другого порядку для апроксимації кривих намагнічування, замість класичного підходу апроксимації із використанням кубічного сплайну. Апроксимація використовуючи кубічний сплайн має три ділянки: лінійну, нелінійну та лінійну ділянки. Поліноміальний підхід в свою чергу містить лише дві ділянки: лінійну та нелінійну ділянки. У такому підході коефіцієнти полінома розраховуються відносно кінця лінійної ділянки, що зумовлено потребою того щоб нелінійна ділянка продовжувалась там де закінчується лінійна. Один коефіцієнт полінома потрібно задати, наприклад генетичним алгоритмом, а інші два вираховуються відносно першого. У статті оптимізацію проведено у три раунди. В першому раунді використано базові значення подвоювача частоти, а генетичний алгоритм шукав коефіцієнт полінома. В другому раунді додатково відбувався пошук вхідних напруг. В третьому раунді додатково до попереднього область пошуку була розширена і включала обернені індуктивності магнітних віток. Отримані результати свідчать про зростання струму навантаження на 15% використовуючи апроксимацію на основі поліному у порівнянні із апроксимацією на основі кубічного сплайну.