基于NSGA-II和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的寬帶微帶天線設(shè)計.pdf

1、超寬帶無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用,對現(xiàn)代通信系統(tǒng)中收發(fā)電磁波的設(shè)備天線提出了苛刻的性能要求。高性能、小型化的微帶天線已經(jīng)成為當(dāng)前國際天線界研究的一個重點。
　　遺傳算法作為一種基于自然選擇機制的隨機搜索算法,通常被用于天線的優(yōu)化設(shè)計。但這種方法存在一些弊端:結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天線解析法難以編程實現(xiàn),調(diào)用電磁場仿真軟件計算適應(yīng)度函數(shù)值又非常耗時,而且傳統(tǒng)算法通過對多個目標(biāo)函數(shù)加權(quán)得到單一適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化選擇,很難全面的評估天線各方面性

2、能。本文將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非支配排序遺傳算法和HFSS結(jié)合用于天線的自動優(yōu)化設(shè)計。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立天線結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)之間的非線性映射關(guān)系,用NSGA-II同時權(quán)衡天線回波損耗、方向圖、尺寸等性能指標(biāo),優(yōu)化設(shè)計出最佳天線結(jié)構(gòu)。
　　本文詳細(xì)的描述了優(yōu)化程序中所包含的主要模塊、文件以及算法流程圖。利用優(yōu)化程序改進(jìn)了一款UWB天線在4~6GHz頻段所呈現(xiàn)的帶阻特性。針對天線形狀優(yōu)化方向,提出了一種新型的“開窗”策略。結(jié)合一款矩形微帶天線進(jìn)