2、基于遗传算法的天线设计研究现状
2006年,美国乔治亚州技术研究所发表了一种超宽带相控阵天线[18,19],测试频程为33:1。从文中可以发现,该天线结构非常特殊,由很多不规则的碎片组成,他们认为通过此种方法可以设计出带宽为100:1的阵列天线。他们将遗传算法与全波分析法相结合,初始的天线阵列是空白的,金属碎片会以一定的概率出现在介质板上,这些金属碎片的出现的位置及概率都是通过优化算法来实现的,只要设定好相应的阵列指标,进行优化分析即可,图1.5是实物加工图。
2015年,吴爱婷、官伯然将遗传算法与电磁仿真软件HFSS相结合,提出了一种超宽带天线的自动优化设计方法[20],他们使用此法设计了一款紧凑型共面波导馈电的超宽带天线,VSWR<2的带宽为2.89-12.6GHz。他们将天线结构参数化后使用遗传算法进行优化处理,联合HFSS进行自动仿真分析,极大地缩短了天线的设计周期,减轻了人工的工作量。图1.6是天线实物图。
目前而言,在天线设计中使用遗传算法的文献并不多,但是随着天线结构复杂度的提高和电脑处理水平的不断进步,智能优化算法与天线设计的结合将是必然的发展趋势。