多優(yōu)化算法集成及其在天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，無線通信技術(shù)得到了飛速發(fā)展，微波系統(tǒng)、天線的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，指標(biāo)要求也越來越高，功能越來越多，但尺寸要求卻越來越小，設(shè)計(jì)周期越來越短。在工程設(shè)計(jì)中，分析和綜合是相輔相成的。設(shè)計(jì)中的分析問題，主要依賴于計(jì)算電磁學(xué)或者微波EDA（即Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件，而綜合問題，更多的則是依賴于最優(yōu)化技術(shù)。最優(yōu)化問題求解的研究已經(jīng)成為數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。微帶天線具有成本低、容易

2、制造等優(yōu)點(diǎn)，因而受到廣泛的研究和應(yīng)用。目前，雙頻（或多頻）技術(shù)是微帶天線的研究熱點(diǎn)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，許多最優(yōu)化問題十分復(fù)雜，傳統(tǒng)的方法難以解決。因此把全局優(yōu)化算法運(yùn)用到工程設(shè)計(jì)中具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先通過研究遺傳算法、微分進(jìn)化策略、田口算法和EGO算法等四種全局優(yōu)化算法的基本特性，利用典型電磁仿真軟件/程序的二次開發(fā)接口，完成了多優(yōu)化算法集成程序的編寫，實(shí)現(xiàn)了不同算法和不同軟件/程序的選擇性調(diào)用。接下來利用多優(yōu)化算法集

3、成程序?qū)煞N天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì):1、利用多優(yōu)化算法集成程序?qū)IFA天線貼片上兩個(gè)開關(guān)位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完成了可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)。該平面PIFA天線通過貼片上兩個(gè)開關(guān)的切換，實(shí)現(xiàn)了頻率可重構(gòu)，仿真結(jié)果表明該天線在GSM、DCS、PCS、ISM以及LTE五個(gè)頻段中的反射系數(shù)小于-6dB，各頻段中的輻射方向圖飽和，具有全向性特性，滿足通信要求。2、在傳統(tǒng)印刷單極天線結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法（正交矩陣）對(duì)待優(yōu)化天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感度進(jìn)行評(píng)