遗传算法在微带天线设计中的应用

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随着移动通信事业的蓬勃发展,移动终端设备趋于小型化,多功能化。天线作为移动设备的发射终端和接收前端,对其尺寸、电路特性和辐射特性的要求也越来越高。而微带天线因其具有结构紧凑、外观优美、体积小、重量轻等优点,在移动通信领域得到了广泛应用。本文介绍了微带天线的小型化及多频、宽带技术,介绍了遗传算法的基本概念、特点和发展,并将遗传算法和HFSS结合起来优化微带天线,对微带天线的探针加载,L型槽加载微带天线和E形微带天线进行了研究和仿真。采用HFSS分析计算微带天线的S参量,然后结合遗传算法以S参数为优化基准对微带天线的结构进行了优化设计,在Matlab环境下实现了遗传算法和HFSS相结合的优化程序。最后,用该优化程序,本文探讨了几种移动终端应用的微带天线,从小型、宽带、多频三个方面进行讨论,设计得到了可以工作在2.4GHz的平面倒F天线,1.8GHz/2.4GHz双频段的L型槽加载PIFA天线,1.9GHz-2.4GHz频段的E形宽带微带天线,短路探针加载的E形宽带小型微带天线,1.97GHz/2.79GHz的双频段不规则“开窗”微带贴片天线,1.96GHz/2.74GHz/3.08GHz的三频段不规则“开窗”微带贴片天线。针对遗传算法对于多频和宽频天线的设计,本文采用了不同的适应度函数,针对规则形状天线和不规则形状的天线设计,采用了不同的编码和对应原则。
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