基于粒子群算法的高斯過程建模在天線優(yōu)化上的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)對天線進行優(yōu)化設(shè)計時，可以結(jié)合電磁仿真軟件HFSS和粒子群優(yōu)化算法予以實現(xiàn)，但是調(diào)用HFSS評估粒子群算法的適應(yīng)度時需要花費大量的時間，同時也對計算機性能有較高的要求，從而對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天線設(shè)計造成困難。本文針對多種用途和頻段的天線，將高斯過程建模方法融合到粒子群優(yōu)化算法中，對天線進行了優(yōu)化設(shè)計，達到設(shè)計指標(biāo)要求；同時和以往粒子群算法與HFSS軟件相結(jié)合的方法進行了比較，證明高斯過程-粒子群聯(lián)合算法在優(yōu)化時間上具有極大的優(yōu)勢。
　

2、　本文主要的研究工作如下：
　　1、介紹了高斯過程模型的建立方法及評估方法，以矩形側(cè)饋微帶天線模型為例，表明高斯過程模型預(yù)測該天線的頻率特性具有一定的精確性。
　　2、介紹了高斯過程-粒子群聯(lián)合算法的思路，從時間的角度將該方法與調(diào)用電磁仿真軟件HFSS作為粒子群算法適應(yīng)度評價方案的方法進行了對比，說明了高斯過程-粒子群聯(lián)合算法的優(yōu)勢。
　　3、對印刷偶極子天線的頻率特性進行高斯過程建模，解決了有帶寬要求的天線頻率特性建

3、模問題，并將此高斯過程模型融合到粒子群算法中去，對印刷偶極子天線某些結(jié)構(gòu)的尺寸進行優(yōu)化設(shè)計，大幅減少了優(yōu)化設(shè)計所需時間。
　　4、對GPS北斗雙模微帶天線的頻率特性進行高斯過程建模，解決了較窄的頻帶范圍內(nèi)對特殊頻率點有要求的天線頻率特性建模問題，建立起精確度比較高的高斯過程模型，融合到粒子群算法中，對該天線結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計，大幅減少了天線優(yōu)化設(shè)計所需時間。
　　5、對雙脊喇叭天線的頻率特性進行高斯過程建模，解決了寬頻帶