印刷套筒振子单元圆柱共形阵天线的仿真与优化

摘要

本文研究了遗传算法(Simple Genetic Algorithm，SGA)、实数遗传算法(Real-code Genetic Algorithm RGA)、经典差分进化(Classic Differential Evolution，CDE)算法和动态差分进化(Dynamic Differential Evolution，DDE)算法，并以印刷套筒振子单元为圆柱共形阵天线单元，进行天线仿真实验，最后结合理论分析，用DDE算法优化综合了多种扫描和赋形方向图。具体内容如下：
　　 首先，进行了阵列天线的理论分析，分析了直线阵的特点和扫描原理，以及共形阵天线的扫描原理等特性；
　　 其次，研究了GA及其实现方法，得出一种实数编码的遗传算法RGA，并优化阵列天线，将结果与过去文献进行对比，验证了算法的有效性；研究了DE算法，在DE算法的基础上重点研究了其改进的DDE方法，有效应用于阵列优化，通过测试函数和实例验证，证明了DDE算法在收敛的最优解和稳定性上有更优越的表现；
　　 再次，建立基于印刷套筒振子单元的圆柱共形阵天线模型，进行仿真实验；提取仿真所得的单元幅度和相位方向图，用DDE算法优化综合共形阵天线的多种扫描和赋形方向图，并与仿真实验的结果对比，证明了理论的正确性和优化算法的有效性。
　　 最后，分析了优化共形阵所得到的一些规律，就所得的结论进行总结，指出了需要改进或进一步研究的问题。