新型微帶天線的設(shè)計與數(shù)值分析的研究.pdf

1、近年來出現(xiàn)的遺傳算法是一種基于概率的優(yōu)秀的優(yōu)化方法.遺傳算法的操作對象是種群,而不是單個個體,具有隱含的高度并行性.它的基本過程是:首先用隨機的方法生成初始種群,然后計算種群中每個染色體的適值,根據(jù)適值的大小確定每個染色體選擇概率,第三用選擇出來的染色體進行交叉與變異,并將經(jīng)過交叉與變異所產(chǎn)生的新的染色體代替原來中適值低的染色體,從而形成新種群,至此完成了一次新陳代謝,按照這個過程不斷地循環(huán)往復(fù),直到得到滿意的問題解或達到了設(shè)定的終止條

2、件.遺傳算法現(xiàn)在已被引入到微帶天線設(shè)計與綜合領(lǐng)域,用以指導(dǎo)微帶天線的綜合與優(yōu)化.論文針對這些情況和問題進行了仔細的研究與詳細的論述.論文的第二章詳細地論述了遺傳算法的基本思想、概念與原理,并用MathCAD語言實現(xiàn)了一個通用的遺傳算法程序.論文從理論與實際應(yīng)用兩個方面闡述了遺傳算法的理論基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)本質(zhì)、實現(xiàn)途徑與方法.在論文的第三章中,概述了微帶天線數(shù)值分析方法,包括譜域法,時域有限差分法,以及混合位積分方程法(MPIE),重點是混合位

3、積分方程法.詳細論述了積分方程的建立,基函數(shù)的選取,位格林函數(shù)的推導(dǎo),以及相關(guān)的積分技術(shù).第四章論述了遺傳算法與混合位積分方程法相結(jié)合優(yōu)化微帶天線的方法與過程.用遺傳算法優(yōu)化微帶天線的一個關(guān)鍵之處就是縮短染色體的評估時間.在該論文中采用了"母矩陣"技術(shù),大大地縮短了實現(xiàn)算法所需要的時間.所謂"母矩陣"就是指一個原始的阻抗矩陣,它對應(yīng)于未經(jīng)優(yōu)化與綜合的微帶天線.隨后經(jīng)遺傳運算所產(chǎn)生的微帶天線所對應(yīng)的阻抗矩陣都可以用簡單的方法直接由最初的阻

4、抗矩陣得到.因此最初的原始矩陣被稱為"母矩陣".在該章的第二部分,詳細論述了各種縫隙加載的微帶天線的設(shè)計方法.在文中,作者把縫隙加載的微帶天線的優(yōu)化與綜合分成三種,即1)限定縫隙的形狀,優(yōu)化縫隙的位置;2)限定縫隙的位置,優(yōu)化縫隙的形狀;3)優(yōu)化縫隙的形狀與位置.并就這三種情形論述了其優(yōu)化方法與實現(xiàn)過程.在進行了大量的研究工作的基礎(chǔ)上,論文提出了這種寬頻帶微帶天線的設(shè)計過程與方法.該設(shè)計方法并不要求使用繁瑣而復(fù)雜的數(shù)值計算技術(shù),它是一個