基于微分進(jìn)化策略的天線優(yōu)化設(shè)計(jì).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(jì)工具，設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(yàn)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(qiáng)大的三維實(shí)體建模和自動(dòng)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(jì)的優(yōu)化程序。應(yīng)用該優(yōu)化程序，設(shè)計(jì)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(gè)優(yōu)化程序，本文分別設(shè)計(jì)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(jì)寬帶微帶天線的工作頻率在3.74GHz～4.48GHz，對(duì)應(yīng)電壓駐波比小于2.0，阻抗帶寬達(dá)18.0％。本文對(duì)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(shí)現(xiàn)軸向輻射，并且最大軸向軸比小于3dB。對(duì)

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(shí)實(shí)現(xiàn)軸向輻射。所設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)天線增益約7.5dB。 最后，本文對(duì)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(shí)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