發(fā)布時間：2017-06-09 14:21

  本文關(guān)鍵詞：基于遺傳算法的微帶天線優(yōu)化設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：遺傳算法依靠其高效卓越的優(yōu)化特性成為設(shè)計天線的最佳選擇。用遺傳算法對影響天線帶寬的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,來實(shí)現(xiàn)有效帶寬的增加,是當(dāng)今天線設(shè)計的主流方向,具有重要的理論意義和廣闊的應(yīng)用前景。首先,運(yùn)用遺傳算法優(yōu)化程序優(yōu)化出工作在3.5GHz/5.2GHz雙頻段微帶天線,優(yōu)化后天線工作在諧振頻率為3.5GHz的相對帶寬達(dá)到了23%左右,工作在諧振頻率為5.2GHz的相對帶寬達(dá)到了29%左右。實(shí)現(xiàn)了雙頻段工作的同時也能夠滿足帶寬的要求,完全覆蓋了Wimax頻段和WLAN頻段,在通信領(lǐng)域中具有實(shí)用價值。其次,優(yōu)化出兩副平面倒F型天線,其中一副是工作在諧振頻率為2.4GHz的單頻微帶天線,優(yōu)化后天線的諧振頻率是2.4GHz,與目標(biāo)值完全吻合,相對帶寬達(dá)到了9%左右,完全覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)的WLAN802.11b頻帶范圍,另一副是雙頻微帶天線,優(yōu)化后天線的諧振頻率分別為0.925GHz和2.41GHz,與設(shè)定的目標(biāo)值0.9GHz和2.4GHz基本保持一致,可以很好的應(yīng)用在手機(jī)通信系統(tǒng)中。最后,優(yōu)化出兩副可重構(gòu)天線,其中一副是頻率可重構(gòu)天線,該天線是陣列天線。天線由中間一個形狀為正方形的主輻射貼片和四周對稱分布的八個形狀同樣為正方形的小寄生貼片構(gòu)成,主輻射貼片和寄生貼片之間通過開關(guān)連接,通過控制開關(guān)的通斷狀態(tài),來實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu)。該天線優(yōu)化完成后,閉合主輻射貼片和寄生貼片之間的四個開關(guān),其余開關(guān)全部斷開,天線能夠工作在X波段,其諧振頻率為9GHz,相對帶寬達(dá)到了11%左右。當(dāng)所有開關(guān)閉合時,天線可以工作在C波段。然后利用遺傳算法優(yōu)化出一組開關(guān)組合,使天線工作在S波段。最終該天線的工作頻段分別是X波段、S波段和C波段,實(shí)現(xiàn)了頻率可重構(gòu)。另一幅為方向圖可重構(gòu)天線,此天線是一副單頻段天線。方向圖可重構(gòu)天線經(jīng)過優(yōu)化后相對帶寬達(dá)到8%左右,通過閉合相應(yīng)的開關(guān)能夠使天線在遠(yuǎn)場的輻射方向圖具有明顯的對稱性和不重合性,非常完美的實(shí)現(xiàn)天線遠(yuǎn)場輻射方向圖可重構(gòu),達(dá)到了優(yōu)化的目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：遺傳算法 微帶天線 可重構(gòu) 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究的背景和意義16-17
• 1.2 微帶天線應(yīng)用現(xiàn)狀17-18
• 1.3 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排18-22
• 1.3.1 論文基本內(nèi)容18-19
• 1.3.2 論文的結(jié)構(gòu)排版19-22
• 第二章 微帶天線的基本理論22-34
• 2.1 微帶天線的定義和結(jié)構(gòu)22
• 2.2 微帶天線的饋電方式和分析方法22-24
• 2.3 微帶天線的基本電參數(shù)24-27
• 2.4 微帶天線小型化、寬頻帶及多頻化技術(shù)27-30
• 2.4.1 微帶天線的小型化技術(shù)27-28
• 2.4.2 微帶天線的寬頻帶技術(shù)28
• 2.4.3 微帶天線的多頻技術(shù)28-30
• 2.5 可重構(gòu)天線概述30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 遺傳算法/HFSS優(yōu)化程序34-48
• 3.1 遺傳算法介紹34-37
• 3.1.1 概述34
• 3.1.2 遺傳算法特點(diǎn)34-35
• 3.1.3 遺傳算法的運(yùn)算流程35-37
• 3.2 高頻仿真軟件HFSS及其Scripting37-38
• 3.3 HFSS-MATLAB-API腳本的簡介38-39
• 3.4 遺傳算法/HFSS優(yōu)化天線的方案39-40
• 3.5 遺傳算法方案測試與驗(yàn)證40-46
• 3.5.1 概述40-41
• 3.5.2 遺傳算法程序測試41-42
• 3.5.3 遺傳算法優(yōu)化天線實(shí)例驗(yàn)證42-44
• 3.5.4 雙頻微帶天線44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 第四章 微帶貼片天線的設(shè)計與優(yōu)化48-56
• 4.1 應(yīng)用在Wimax/WLAN雙頻天線設(shè)計與優(yōu)化48-50
• 4.1.1 微帶天線模型48-49
• 4.1.2 定義基因串49
• 4.1.3 設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)49
• 4.1.4 遺傳參數(shù)設(shè)置49
• 4.1.5 優(yōu)化后的最優(yōu)結(jié)果49-50
• 4.2 應(yīng)用于WLAN單頻天線的優(yōu)化與設(shè)計50-52
• 4.2.1 優(yōu)化基本問題50-51
• 4.2.2 定義基于串51
• 4.2.3 設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)51
• 4.2.4 遺傳參數(shù)設(shè)置51
• 4.2.5 優(yōu)化后的最優(yōu)結(jié)果51-52
• 4.3 應(yīng)用于GSM /Bluetooth的雙頻天線設(shè)計與分析52-55
• 4.3.1 優(yōu)化基本問題52-53
• 4.3.2 定義基因串53
• 4.3.3 設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)53
• 4.3.4 遺傳參數(shù)設(shè)置53
• 4.3.5 優(yōu)化后的最優(yōu)結(jié)果53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 可重構(gòu)天線設(shè)計與優(yōu)化56-66
• 5.1 頻率可重構(gòu)微帶天線設(shè)計與分析56-60
• 5.1.1 優(yōu)化基本問題56-57
• 5.1.2 定義基因串57-58
• 5.1.3 設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)58
• 5.1.4 遺傳參數(shù)設(shè)置58-59
• 5.1.5 優(yōu)化后的最優(yōu)結(jié)果59-60
• 5.2 方向圖可重構(gòu)微帶天線設(shè)計與分析60-63
• 5.2.1 優(yōu)化基本問題60-61
• 5.2.2 定義基因串61-62
• 5.2.3 設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)62
• 5.2.4 遺傳參數(shù)設(shè)置62
• 5.2.5 優(yōu)化后的最優(yōu)結(jié)果62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74-75

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