多優(yōu)化算法集成及其在天線設計中的應用.pdf

1、近年來，無線通信技術得到了飛速發(fā)展，微波系統(tǒng)、天線的設計越來越復雜，指標要求也越來越高，功能越來越多，但尺寸要求卻越來越小，設計周期越來越短。在工程設計中，分析和綜合是相輔相成的。設計中的分析問題，主要依賴于計算電磁學或者微波EDA（即Electronic Design Automation，電子設計自動化）軟件，而綜合問題，更多的則是依賴于最優(yōu)化技術。最優(yōu)化問題求解的研究已經成為數(shù)學和計算機科學研究領域的重點。微帶天線具有成本低、容易

2、制造等優(yōu)點，因而受到廣泛的研究和應用。目前，雙頻（或多頻）技術是微帶天線的研究熱點。在實際工程設計中，許多最優(yōu)化問題十分復雜，傳統(tǒng)的方法難以解決。因此把全局優(yōu)化算法運用到工程設計中具有實際應用價值。
　　本文首先通過研究遺傳算法、微分進化策略、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，實現(xiàn)了不同算法和不同軟件/程序的選擇性調用。接下來利用多優(yōu)化算法集

3、成程序對兩種天線結構進行了優(yōu)化設計:1、利用多優(yōu)化算法集成程序對PIFA天線貼片上兩個開關位置進行優(yōu)化設計，完成了可重構天線設計。該平面PIFA天線通過貼片上兩個開關的切換，實現(xiàn)了頻率可重構，仿真結果表明該天線在GSM、DCS、PCS、ISM以及LTE五個頻段中的反射系數(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)印刷單極天線結構的基礎上，通過試驗設計方法（正交矩陣）對待優(yōu)化天線的結構參數(shù)敏感度進行評