[发明专利]Fragment型多频带天线结构设计方法

权利要求书

1.一种Fragment型多频带天线结构设计方法，包括如下步骤：

S1.构建天线初始模型，同时确定设计区域；

S2.根据天线设计需求构造天线设计的目标函数；

S3.将设计区域离散为若干个子设计区域；

S4.构造若干组不同的Fragment型多频带天线设计区域的结构，并获取其对应的编码；具体为结合先验知识及天线结构对称性构造若干组不同的Fragment型多频带天线设计区域的结构；

具体实施时，采用如下步骤构造结构：

A.根据切槽公式计算设计区域内切槽长度L；具体为采用如下规则计算切槽长度L：

情形1：适用于槽线特征为两端短路的情况

构造半波长谐振器，且切槽的有效长度其中c为光的自由空间速度，f₀为谐振频率，ε_e为介质基板的介电常数且ε_r为相对常数，p为常数且取值范围为[0,5]；

情形2：适用于槽线特征为一端开路、另一端短路的情况

构造四分之一波长谐振器，且切槽的有效长度其中c为光的自由空间速度，f₀为谐振频率，ε_e为介质基板的介电常数且ε_r为相对常数，p为常数且取值范围为[0,5]；

B.在设计区域内随机初始化开槽起点，并记录起点位置为a₁；

C.以位置a_i-1为中心，在给定设计区域内随机选取与位置a_i-1相邻的区域，记录位置为a_i，i＝1,2,...,L；

D.检验步骤C选取的记录位置是否与之前已经选取的位置重叠：若重叠则重新生成位置a_i，若不重叠则重复步骤C和D继续生成后续位置，直至L个位置全部生成；

E.将以生成的(a₁...a_i...a_L)根据对称轴翻转生成对称区域内的开槽位置；

F.重复步骤B～E，初始化生成若干组不同的Fragment型多频带天线设计区域的编码；

S5.获取步骤S4构造的各个天线编码对应的天线的响应值，求取各个天线对应的目标函数值，从而得到所有个体的全部当前最优编码；

S6.对步骤S5计算得到的目标函数值进行判断，从而得到符合设计要求的Fragment型多频带天线结构。

2.根据权利要求1所述的Fragment型多频带天线结构设计方法，其特征在于步骤S2所述的目标函数为天线的各个性能指标，包括天线回波损耗值、增益和驻波比。

3.根据权利要求1所述的Fragment型多频带天线结构设计方法，其特征在于步骤S5所述的获取步骤S4构造的各个天线编码对应的天线的响应值，具体为采用电磁仿真工具对各个天线编码对应的天线进行仿真，从而获得各个天线编码对应的天线的响应值。

4.根据权利要求1所述的Fragment型多频带天线结构设计方法，其特征在于步骤S5所述的得到所有个体的全部当前最优编码，具体为得到所有个体中目标函数最优时所对应的个体编码。

5.根据权利要求1所述的Fragment型多频带天线结构设计方法，其特征在于步骤S6所述的对步骤S5计算得到的目标函数值进行判断，具体为采用如下规则进行判断：

若目标函数值符合天线设计要求，则目标函数值对应的个体编码所对应的Fragment型多频带天线即为最终的结构；

若目标函数值不符合天线设计要求，则重复步骤S4～S6，直至目标函数值符合天线设计要求或者重复的次数达到事先设定的次数。