一種基于多維均勻采樣與Kriging模型的天線快速優(yōu)化方法
本文關(guān)鍵詞: 天線優(yōu)化 代理模型 Kriging模型 多維均勻采樣 出處:《電子與信息學(xué)報》2014年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:天線優(yōu)化設(shè)計中,由于經(jīng)典優(yōu)化算法一般需要對同一結(jié)構(gòu)的成百上千組參數(shù)進(jìn)行電磁仿真后才能得出最優(yōu)結(jié)果,因此多參數(shù)、大范圍的天線優(yōu)化設(shè)計存在計算效率問題。該文利用Kriging模型擬合參數(shù)空間內(nèi)樣本點(diǎn)的電磁仿真數(shù)據(jù),代替電磁仿真實現(xiàn)從結(jié)構(gòu)參數(shù)到電磁響應(yīng)的瞬時近似計算,通過初始階段的多維均勻拉丁超立方采樣算法(LHS-MDU)和優(yōu)化循環(huán)中的新增采樣策略,減少電磁仿真次數(shù),提高優(yōu)化設(shè)計效率。利用此方法調(diào)整矩形貼片天線的饋點(diǎn)位置和雙頻單極子天線的振子長度來優(yōu)化工作頻點(diǎn)與阻抗帶寬,相比遺傳算法,完成相同目標(biāo)所需的電磁仿真次數(shù)分別減少了75%和84%。
[Abstract]:In antenna optimization design, because the classical optimization algorithm usually needs to carry on the electromagnetic simulation to hundreds or thousands of parameters of the same structure in order to get the optimal result, so the multi-parameter. In this paper, the Kriging model is used to fit the electromagnetic simulation data of the sample points in the parameter space. Instead of electromagnetic simulation, the instantaneous approximate calculation from structural parameters to electromagnetic response is realized, and the LHS-MDU algorithm in the initial phase and the new sampling strategy in the loop are optimized. By reducing the frequency of electromagnetic simulation and improving the efficiency of optimization design, this method is used to adjust the feed point position of rectangular patch antenna and the dipole length of dual-frequency monopole antenna to optimize the bandwidth of working frequency and impedance, compared with genetic algorithm. The number of electromagnetic simulations required to accomplish the same target was reduced by 75% and 84, respectively.
【作者單位】: 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【分類號】:TN820
【正文快照】: 1引言傳統(tǒng)的天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法如梯度法、遺傳算法、粒子群算法等,需要在優(yōu)化過程中對多組參數(shù)進(jìn)行電磁仿真,而電磁計算過程運(yùn)算量龐大,求解時間長,使得基于電磁模型的天線優(yōu)化設(shè)計效率較低。近年來對經(jīng)典優(yōu)化算法或電磁算法的改進(jìn)和替代成為研究熱點(diǎn)[1-3]。空間映射法[4,5]在
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1457461
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