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随着无线通信系统的快速发展，射频微波电路的设计变得越来越重要。为了寻求一种能够准确的描述射频微波电路非线性的方法，以便达到提高设计效率和缩短设计周期的目的。因此，对于射频电路非线性分析方法以及算法的研究变得尤为重要。本文主要针对功率放大器的非线性分析与微带线滤波器结构参数的优化两方面进行研究。 本文研究的主要内容有: 以MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)为例。首先对其建立小信号模型，在此基础上加入非线性电流，然后进行大信号建模，利用谐波平衡法将大信号模型拆分成线性部分和非线性部分，从而建立谐波平衡方程。本文提出了一种求解谐波平衡的算法——混合蚁群算法。此算法兼备蚁群算法的全局搜索能力与拟牛顿算法的局部搜索能力，首先采用蚁群算法在全局中搜索初始最优解，然后利用拟牛顿算法较强的局部搜索能力逐步迭代，最终得到最优解。仿真结果表明:该算法与蚁群算法相比，迭代次数减少了45次，解的收敛可靠性增加了16.23％，同时仿真数据与实测数据拟合较好。混合算法兼顾了蚁群算法和拟牛顿法的优点，明显提高了收敛速度和解的收敛可靠性，克服了蚁群算法局部搜索能力差，收敛速度慢的缺点，对非线性分析具有较大的参考价值。 对平行耦合微带线带通滤波器的设计与优化进行研究。首先在ADS(Advance Design System)里设计一款4阶的平行耦合微带线带通滤波器，将其在ADS里进行优化，当优化次数达到402次时，达到优化目标。其次在HFSS(High Frequency Structure Simulator)里对微带线滤波器进行建模与仿真，并用蚁群算法与HFSS相结合对微带线滤波器的结构参数进行优化，当迭代次数达到12次时，满足微带滤波器的设计性能指标。最后将两种优化方法进行对比，结果表明，利用蚁群算法与HFSS软件相结合能够减少迭代次数，节省时间，提高效率。