基于代理模型法和差分進(jìn)化算法的天線優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、作為有效發(fā)射和接收電磁波的關(guān)鍵部件,天線在無線通信系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。面對越來越復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu),使用優(yōu)化算法對天線結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化已成為天線設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向。差分進(jìn)化算法(Differential Evolution,DE)作為一種強(qiáng)有力的全局搜索算法,非常適合求解電磁學(xué)中復(fù)雜的優(yōu)化問題。但是,由于電磁場數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜性,目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算往往需要大量時(shí)間。在解決類似的高計(jì)算成本問題時(shí),常使用代理模型法。該方法使用復(fù)雜度較低的代理模

2、型來代替原問題中的精確函數(shù)計(jì)算,從而減小了計(jì)算量。
　　本文首先介紹了高頻仿真軟件HFSS中的宏操作,并以此為基礎(chǔ),將差分進(jìn)化算法與HFSS相結(jié)合,對一個(gè)PIFA天線的阻抗特性進(jìn)行了優(yōu)化。為了提高優(yōu)化效率,本文將代理模型法與DE算法相結(jié)合,使用DE算法生成子代個(gè)體,使用代理模型對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行估計(jì),僅在建立代理模型和對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)才使用精確電磁仿真。為了驗(yàn)證算法的有效性,使用該方法優(yōu)化設(shè)計(jì)了同一個(gè)PIFA天線,結(jié)果顯示,使用代理模