一种基于遗传算法及高斯牛顿迭代融合的随钻换能器双频带阻抗匹配方法及电路结构

本发明公开了一种基于遗传算法及高斯牛顿迭代融合的随钻换能器双频带阻抗匹配方法及电路结构。该方法首先建立随钻换能器的多模态等效电路模型，该模型由一个静态电容和多条并联支路构成，支路数量与换能器的谐振点数量对应；随后构建由Π型网络和T型网络串联组成的双频阻抗匹配网络；通过划分四个网格区域建立电压网格方程，推导得到端口阻抗函数；最后通过自适应遗传算法与高斯牛顿迭代融合进行双频阻抗匹配网络参数计算，并引入学习因子进行自适应优化，有效解决了传统遗传算法易陷入局部最优解而导致全局无法收敛的问题。本发明还公开了相应的双频带阻抗匹配电路结构。本发明方法能够同时在两个目标频段实现宽频阻抗匹配，平均发射电压响应提高12dB，有效带宽增加1.4倍，有功功率提升1.8倍。