当对天线进行优化设计时,可以结合电磁仿真软件HFSS和粒子群优化算法予以实现,但是调用HFSS评估粒子群算法的适应度时需要花费大量的时间,同时也对计算机性能有较高的要求,从而对复杂结构的天线设计造成困难。本文针对多种用途和频段的天线,将高斯过程建模方法融合到粒子群优化算法中,对天线进行了优化设计,达到设计指标要求;同时和以往粒子群算法与HFSS软件相结合的方法进行了比较,证明高斯过程-粒子群联合算法在优化时间上具有极大的优势。本文主要的研究工作如下:1、介绍了高斯过程模型的建立方法及评估方法,以矩形侧馈微带天线模型为例,表明高斯过程模型预测该天线的频率特性具有一定的精确性。2、介绍了高斯过程-粒子群联合算法的思路,从时间的角度将该方法与调用电磁仿真软件HFSS作为粒子群算法适应度评价方案的方法进行了对比,说明了高斯过程-粒子群联合算法的优势。3、对印刷偶极子天线的频率特性进行高斯过程建模,解决了有带宽要求的天线频率特性建模问题,并将此高斯过程模型融合到粒子群算法中去,对印刷偶极子天线某些结构的尺寸进行优化设计,大幅减少了优化设计所需时间。4、对GPS北斗双模微带天线的频率特性进行高斯过程建模,解决了较窄的频带范围内对特殊频率点有要求的天线频率特性建模问题,建立起精确度比较高的高斯过程模型,融合到粒子群算法中,对该天线结构尺寸进行了优化设计,大幅减少了天线优化设计所需时间。5、对双脊喇叭天线的频率特性进行高斯过程建模,解决了宽频带天线频率特性建模问题,建立起高精度高斯过程模型,融合到粒子群算法中,对双脊喇叭天线结构尺寸进行了优化设计,大幅减少了该天线优化设计所需时间。