柔性射频电容和电感的等效电路与神经网络建模研究

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1、柔性射频电容和电感的等效电路与神经网络建模研究EquivalentCircuitandNeuralNetworkModelingResearchofFlexibleRadio-frequencyCapacitorandInductor学科专业：微电子学与固体电子学研究生：王飞指导教师：秦国轩副教授天津大学电子信息工程学院二零一五年十一月摘要在过去的几十年时间里，用无机半导体材料和有机半导体材料制造的柔性电子器件得到了极大的发展。然而，当前柔性电子主要应用在低速柔性设备上。随着器件结构和材料的进步发展，柔性电子器件的运行速度越来越快。最新研制出的新型转移技术和纳米

2、薄膜器件为柔性射频（RF）电子器件提供了一个很好的发展方向，由此制造了很多柔性射频有源器件和无源器件。而柔性电子器件不同弯曲状态下的射频特性研究和模型的建立，不仅是柔性电子器件研究的基本需求，也是柔性集成电路设计和制造的需要。本文主要进行的是柔性射频电容和电感的等效电路与神经网络建模研究。首先研究了柔性射频电容和电感的制备方法以及不同机械弯曲对器件射频特性的影响。接下来对柔性射频电容和电感分别进行了不同弯曲半径下的等效电路建模，等效电路模型展现出了很高的准确度，并且可以通过这种传统建模方法来研究机械弯曲对柔性器件射频特性的内在影响。然后将人工神经网络理论引入到柔

3、性器件的建模中来，将弯曲度加入输入变量中从而得到柔性射频电容和电感的神经网络模型。神经网络模型在弯曲状态下比等效电路模型展示出更好的准确性和更高的速度，柔性射频电容和电感的建模误差均在1%以下，并且总耗时均在10分钟以内。另外神经网络模型还能够准确预测机械弯曲状态下的射频特性，柔性射频电容和电感神经网络模型的最终预测误差均在2%以下。这将会对柔性射频电容和电感弯曲状态下射频特性的研究以及柔性集成电路的设计和制造产生极大的影响。关键词：柔性，电容，电感，等效电路，人工神经网络ABSTRACTOverthepastdecades,theflexibleelectro

4、nicdevicesemployingbothinorganicandorganicsemiconductormaterialshavemadeagreatdevelopment.However,thecurrentflexibleelectronicsaremainlyusedinlow-speedflexibledevices.Withtheprogressindevicestructuresandmaterials,flexibleelectronicdeviceshaverunmuchfaster.Thenewlydevelopedtransfertec

5、hnologyandnanometerthinfilmdevicesprovidesagooddirectionfortheflexibleradio-frequency(RF)electronicswithalotofflexibleradio-frequencypassiveandactivecomponentscreated.TheRFcharacteristicresearchofflexibleelectroniccomponentsandtheestablishmentofthemodelsunderdifferentbendingstatearet

6、hebasicneedofflexibleelectronicsresearchandflexibleintegratedcircuitdesignandmanufacturing.ThispapermainlystudiestheequivalentcircuitandneuralnetworkmodelingofflexibleRFcapacitorandinductor.FirstlythemanufacturingofflexibleRFcapacitorandinductorareintroduced,andtheRFcharacteristicsof

7、differentmechanicalbendingworkingonthesecomponentsaretested.Next,theequivalentcircuitmodelsofflexibleRFcapacitorandinductorunderdifferentbendingradiuswerecarriedout.Equivalentcircuitmodelsshowedhighaccuracy.Andthroughthistraditionalmodelingmethod,theinternaleffectsofRFcharacteristics

8、causedbymech