基于微分進(jìn)化策略的天線優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文開發(fā)了基于微分進(jìn)化策略和有限積分法數(shù)值軟件包的優(yōu)化程序，并將此優(yōu)化程序作為基本的設(shè)計工具，設(shè)計了電磁耦合型寬帶微帶天線、圓極化短螺旋天線及寬帶高功率雙脊喇叭天線。 首先，本文研究了微分進(jìn)化策略的原理和特點，編制微分進(jìn)化策略的程序代碼，并用典型的測試函數(shù)驗證了所編程序的正確性。由于有限積分法數(shù)值軟件包具有強大的三維實體建模和自動劃分網(wǎng)格的功能以及本身的宏語言為其與外部程序的使用提供了接口，本文提出了適用于天線、微波無源器件優(yōu)化

2、設(shè)計的優(yōu)化程序。應(yīng)用該優(yōu)化程序，設(shè)計了同軸線波導(dǎo)過渡器，證明了該優(yōu)化方案的可行性和有效性。 應(yīng)用這個優(yōu)化程序，本文分別設(shè)計了電磁耦合型寬帶微帶天線，圓極化短螺旋天線以及寬帶高功率雙脊喇叭天線。所設(shè)計寬帶微帶天線的工作頻率在3.74GHz～4.48GHz，對應(yīng)電壓駐波比小于2.0，阻抗帶寬達(dá)18.0％。本文對兩類短螺旋天線進(jìn)行軸比優(yōu)化。一類是短圓柱螺旋天線，在3.6GHz～4.9GHz內(nèi)實現(xiàn)軸向輻射，并且最大軸向軸比小于3dB。對

3、于3 dB軸比標(biāo)準(zhǔn)，其軸比帶寬達(dá)30.5％。另一類是短錐削螺旋天線，其在3.7GHz～4.4GHz內(nèi)的軸向軸比小于3 dB，軸比帶寬17.5％，同時實現(xiàn)軸向輻射。所設(shè)計寬帶高功率雙脊喇叭天線的工作頻帶在0.37GHz～0.42GHz之間，阻抗帶寬12.6％，實現(xiàn)天線增益約7.5dB。 最后，本文對軸向模螺旋天線和雙脊喇叭天線的輻射場進(jìn)行了分析。將上升沿和下降沿均不同的時域脈沖波形饋入到軸向模式螺旋天線中，得到不同的輻射場情況。同