[發明專利]一種同軸饋電天線的設計方法

有效

• 申請號: 201710082402.4
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106935973B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 陳月云;簡榮靈
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q1/38;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種同軸饋電天線的設計方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

構建同軸饋電的數學優化模型步驟：由制造天線的材質得出介電常數及介質層的高度，設置中心頻率，通過天線尺寸的計算公式構建適應度函數；

粒子群算法優化步驟：粒子群算法結合蟻群算法進行優化計算，設定粒子群數目、迭代次數，輸入進行優化運算得到最終每個粒子的長度、寬度與饋電位置；利用粒子群和蟻群的混合優化算法PSACO以阻抗匹配為目標，對天線參數尋優；

通過PSACO算法，將所述最終每個粒子的長度、寬度以及饋電位置設置在合理的最大值與最小值之間；

在解空間中將所有粒子隨機性地初始化分布；

所述的優化算法中，根據模型原理每一次迭代都會更新粒子的位置與速度，使總趨勢朝著最優方向發展；

利用信息素引導機制來改善在所述粒子群算法中所找到的最優解；

微天線設計步驟：在HFSS軟件中利用所述最終每個粒子的長度、寬度與饋電位置進行微帶天線設計；

微帶天線尺寸估算步驟中的計算按照以下方式進行：

微帶貼片的寬度：

考慮到邊緣縮短效應，微帶貼片的長度：

其中：

輸入阻抗：

由于G₁₂＜＜G₁，故G₁₂能夠忽略不計；

其中：

群體智能優化算法的適應度函數如下所示：f＝min|r-50|

其中：

這里，c是光速，f_p是饋電位置，freq是中心頻率，w是貼片寬度，l是貼片長度，h是介質層高度。

2.根據權利要求1所述的同軸饋電天線的設計方法，其特征在于，所述制造天線的材質為FR4環氧樹脂，所述介電常數、介質層的高度及中心頻率分別為h＝1.6mm、ε_r＝4.4、freq＝2.45Ghz。

3.根據權利要求1所述的同軸饋電天線的設計方法，其特征在于，所述同軸饋電天線饋電端口使用集總端口激勵，端口平面設置為集總端口激勵，端口阻抗設置為50Ω。