1、微波器件的無源互調問題已經對許多通訊系統(tǒng)的正常工作造成影響，究其原因主要可分為電學元器件的材料非線性與接觸非線性兩類。其中，接觸非線性是指電學元器件之間因微觀接觸表面粗糙而引起不充分接觸所導致的電學非線性效應，例如電子隧穿效應等。研究微波器件接觸非線性問題首先需要分析器件微觀接觸表面的接觸情況。因此，本文針對微觀粗糙面接觸的問題，研究了基于分形的微觀粗糙面建模及分析方法，分析了微觀接觸中的接觸應力、實際接觸面積等要素的變化規(guī)律。本文主要

2、研究內容為：
　　1.研究基于分形的粗糙面幾何建模及相關分形參數(shù)的識別方法。首先，研究了Weierstrass-Mandelbrot模型的自仿射分形特性及其建模方法，并通過調整各項分形參數(shù)分析了它們對粗糙面模型形貌特征的影響。然后，研究了利用功率譜密度識別粗糙表面分形維數(shù)的方法。最后，根據(jù)功率譜密度法的原理提出了一種基于小波變換的粗糙面分形參數(shù)識別方法，該方法利用了小波變換的濾波能力及能量有限的特性，提取了輪廓曲線中不同頻率波紋的

3、信息，可同時識別分形維數(shù)與分形粗糙度，且識別精度較高。
　　2.研究分形粗糙面接觸分析方法及接觸載荷、實際接觸面積等的變化規(guī)律。首先，通過建立有限元模型分析了微波連接件波導法蘭的接觸面上的宏觀接觸應力分布。然后，通過建立微觀粗糙面接觸有限元模型，分析了不同加載條件下接觸應力、實際接觸面積等的變化規(guī)律，同時研究塑性變形對粗糙面接觸的影響。最后，結合宏觀下接觸應力的分布規(guī)律以及微觀下粗糙面接觸載荷與接觸面積的變化規(guī)律估算了波導法蘭的實

4、際接觸面積。
　　3.研究分形粗糙面實際接觸面積的預測方法。首先，研究了幾種典型支持向量回歸算法及其核函數(shù)算法。經過對比分析，選擇最小二乘支持向量機及高斯徑向基核函數(shù)用于預測建模。然后，以分形維數(shù)、分形粗糙度和接觸載荷為訓練樣本的輸入，實際接觸面積為輸出，訓練支持向量機。訓練過程中支持向量回歸算法的超參數(shù)由優(yōu)化算法所確定，該優(yōu)化算法將k倍交叉驗證法所得泛化誤差的估計值作為優(yōu)化目標函數(shù)，通過耦合模擬退火算法及網(wǎng)格搜索算法結合的二段優(yōu)