与依靠传统人工经验的天线优化方式相比,使用最优化算法下的联合仿真技术为天线优化设计提供了一个更加高效的解决方案。本文主要从天线优化设计出发,有针对性地对联合仿真技术中的粒子群算法进行改进,并将改进后的算法应用在几种微带天线的优化设计中对设计效率的优劣进行验证,研究的算法有较高的效率和对天线优化的适配程度,具有良好的工程实践价值。本文主要工作如下:1、研究了一种改进预测粒子群算法,并将算法与正交法测试的初始化策略相结合,应用在微带天线联合仿真技术当中。将这种算法与人工经验设计、传统非预测粒子群算法同时运用在了一种微带准八木天线的优化设计上,对比表明,该算法较大地减少了在HFSS中进行联合仿真的时间,提升了75%以上的工作效率。同时,研究了一种基于傅里叶级数的任意形状的贴片天线,与所研究的算法进行联合仿真优化设计,其良好的优化结果表明了该算法与天线结合的高效性及泛用性。2、研究了一种基于可变适应度值函数的小生境粒子群算法,将其运用在多性能参数的微带天线联合仿真技术当中。利用算法优化设计了一种置于限定空间路灯中的小型化天线,并将算法的小生境子种群数量提升,进一步优化了一种双元折合振子宽频带天线,优化结果表明,改进的算法在多性能参数的天线优化设计中具有很强的通用性与外延能力。3、建立了一个基于多种粒子群算法的天线联合仿真平台,该平台由前端与后端两大模块下的9大核心组件构成,集成了传统粒子群算法与本文研究的两种算法下的联合仿真技术。平台除了具有基本参数设置功能与数据结果输出功能外,还增加了算法运行进度的日志模块以及实时反应粒子分布和适应度值变化过程的可视化模块等。轻量化的平台能够快速部署在多种系统上,界面简洁直观,能够更方便的使用本文设计所采用的方法。本文将最优化算法理论与天线设计问题相结合,对粒子群算法进行了有针对的改进,有效提升了天线优化设计的效率。并针对提出的方法,搭建了基于三种粒子群算法的天线联合仿真平台,使得研究人员能够更加专注于天线的设计与开发,具有良好的应用推广价值。