文档介绍：太原理工大学
硕士学位论文
思维进化算法在微带天线设计中的应用
姓名:杨永庆
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:刘建霞
20100401
太原理工大学硕士研究生学位论文
思维进化算法在微带天线设计中的应用
摘要
随着无线通信领域的飞速发展,网络覆盖区域不断增多,各种数据业
务的需求也急剧增加,以往的通信设备和模式已经无法适应现代通信多业
务、高速率、高质量的要求,天线设计正面临着新的挑战。进化算法对天
线进行优化设计已经成为天线设计的新方向和新热点。
本文利用思维进化算法结合高频仿真软件 HFSS 对微带天线进行优化
设计,针对微带天线中双频 U 型槽加载 PIFA 天线、双频共面波导馈电的 T
型天线、双频共面波导馈电的 E 型天线、共面波导馈电的超宽带缝隙天线
和 Pre_Minkowski 分形微带天线分别进行了研究和仿真。
本文研究内容主要分为三部分。一是思维进化算法的研究及微带天线
理论介绍;二是思维进化算法结合高频仿真软件 HFSS 的优化算法及其在微
带天线优化设计中的应用;三是对分形理论及三种常用的分形结构的研究,
并对 Pre_Minkowski 分形微带天线进行仿真设计。具体内容如下:
(1)在研究思维进化算法的基础上,提出思维进化算法结合高频仿真
软件 HFSS 的优化算法,将微带天线的设计转化为思维进化算法的搜索寻优
过程,用适应度函数反映天线的设计条件,引导思维进化的优化方向。并
利用该算法优化设计了双频 U 型槽加载 PIFA 天线、双频共面波导馈电的 T
型微带天线、双频共面波导馈电的 E 型微带天线和共面波导馈电的超宽带
缝隙天线。
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太原理工大学硕士研究生学位论文
(2)分形理论及分形结构研究,并采用本文提出的优化算法对
Pre_Minkowski 分形微带天线进行了优化设计,证明了该算法在天线设计中
的有效性。
关键字: 微带天线,思维进化算法,HFSS,共面波导,分形天线
II
太原理工大学硕士研究生学位论文
MIND EVOLUTIONARY ALGORITHM AND ITS
APPLICATIONS IN MICROSTRIP ANTENNA
DESIGNING
ABSTRACT
With the rapid development of munications, the area covered
by work is growing rapidly. In modern
communication, antenna design is facing new challenges. The demand for
varieties of data services increase and the munication equipments and
models have been unable to meet the multi-service, high-speed and high-quality
requirements. Evolutionary Algorithm has e a new direction and hot spot
for antenna design.
This paper studied Mind Evolutionary Algorithm (MEA) combining with
High Frequency Simulation Software (HFSS) and performed the optimization
of microstrip antenna. The following microstrip antennas were optimized:
dual-band U-slot loaded PIFA antenna, dual-band CPW-fed T-type antenna,
dual-band CPW-fed E-type antenna, CPW-fed ultra-wideband slot antenna and
fractal Pre_Minkowski microstrip antenna.
The main content of this paper can be divided into three parts: first, MEA
and microstrip antenna theory were introduced; second, bined with
III
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