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[发明专利]机器学习辅助的串馈阵列天线单元建模及综合方法-CN202310736966.0在审
发明人：王海明;陈炜琦;无奇;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种机器学习辅助的串馈阵列天线单元建模及综合方法。首先，在先验知识的指导下将微带串馈阵列天线分解为三种类型的元单元，并将每种元单元视为一端口或者二端口网络。其次，利用机器学习算法训练元单元的S参数和方向图，得到代理模型：在训练S参数时，将频率作为特征维度加入训练集；训练方向图时，为降低训练和预测的时间，对方向图的实部和虚部进行离散余弦变换，学习变换后的系数。然后给定串馈阵列天线的单元个数以及参数组合，利用代理模型预测元单元的S参数和方向图，最后再利用微波网络中S参数级联公式获得阵列的S参数近似值，利用方向图综合公式近似阵列的方向图。
机器学习辅助阵列天线单元建模综合方法

[发明专利]天线单元性能建模方法、装置、电子设备及存储介质-CN202210289200.8在审
发明人：无奇;尹卫爽 -专利权人：中兴通讯股份有限公司;东南大学
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及通信领域，公开了一种天线单元性能建模方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取天线单元的尺寸参数，通过预先获取的第一模型根据尺寸参数获取天线单元的独立性能；其中，第一模型根据若干天线单元的尺寸参数和独立性能进行机器学习生成；获取天线单元在天线阵列中的位置信息和阵列环境信息，通过预先获取的第二模型根据尺寸参数、独立性能、位置信息和阵列环境信息，获取天线单元在天线阵列中的阵列性能；其中，第二模型根据若干天线单元的尺寸参数、独立性能、位置信息、阵列环境信息和阵列性能进行机器学习生成。通过两层模型，将尺寸参数、位置信息和阵列环境信息引入阵列性能建模，准确高效的实现天线单元阵列性能预测。
天线单元性能建模方法装置电子设备存储介质

[发明专利]基于添加特征策略的机器学习辅助天线设计方法-CN201910368034.9有效
发明人：无奇;王海明;尹杰茜;余晨;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-05-05 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于添加特征策略的机器学习辅助天线设计方法，包括(1)构建训练数据集；(2)在上一步得到的训练数据集中添加频率为特征值，得到带有频率特征的训练数据集；(3)采用机器学习算法对带有频率特征的训练数据集进行训练，得到代理模型；(4)利用进化算法对代理模型进行优化，获得最优的目标预测值对应的天线参数组合；(5)对最优目标预测值对应的天线参数组合进行全波仿真计算，根据仿真结果判断是否达到循环终止条件，如果需要继续循环则更新训练数据集后，重复步骤(2)至(5)的计算过程直至循环终止。本发明所采用的频率特征添加策略，提升了机器学习得出的代理模型的预测精度并提高了算法的收敛速度。
基于添加特征策略机器学习辅助天线设计方法

[发明专利]一种基于归一化高斯网络的天线拓扑及参数混合优化方法-CN202310528667.8在审
发明人：无奇;王海明;余晨;陈炜琦;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于归一化高斯网络的天线拓扑及参数混合优化方法。该方法基于迭代式的机器学习辅助优化的算法架构，在算法的每次迭代中，引入归一化高斯网络对天线拓扑进行特征提取，并引入高斯过程机器学习方法建立所提取的特征与天线性能间的代理模型；在此基础上，引入进化类算法对代理模型进行优化，而后将优化结果还原为天线拓扑，并利用全波仿真工具仿真进行验证，并由此判断算法是否终止，若未终止，则将优化及验证结果加入数据集对高斯过程机器学习模型进行重新训练，进行下一次算法迭代。相较于传统的基于像素剖分的拓扑优化方法，该方法可以获得光滑的天线拓扑边缘结构；机器学习方法的引入也大大提升了算法效率。
一种基于归一化网络天线拓扑参数混合优化方法

[发明专利]一种基于自适应优化超参数的机器学习辅助天线设计方法-CN202310414533.3在审
发明人：无奇;弓雅杰;王海明;陈炜琦;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应优化代理模型超参数值的机器学习辅助天线设计方法，该方法针对代理模型建模时梯度算法优化超参数这一过程，提出自适应确定超参数优化算法重启次数的策略，以代理模型优化收敛为标准获得最佳超参数优化算法重启次数值，并利用此确定值训练高斯过程回归代理模型。该方法保证算法收敛速度的同时具有鲁棒性。
一种基于自适应优化参数机器学习辅助天线设计方法

[发明专利]一种采用机器学习辅助优化的天线拓扑像素优化设计方法-CN202310044507.6在审
发明人：无奇;王海明;余晨;陈炜琦;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用机器学习辅助优化的天线拓扑像素优化设计方法。该方法基于迭代式的机器学习辅助优化的算法架构，在算法的每次迭代中，引入卷积神经网络，建立像素化的天线拓扑和天线性能间的代理模型，并引入二进制的进化算法对代理模型进行优化，而后对优化结果进行验证并由此判断算法是否终止，若未终止，则将优化及验证结果加入数据集对神经网络进行重新训练，进行下一次算法迭代。相较于传统的仅基于进化类算法的天线拓扑像素优化方法，该方法大大提升了优化的收敛速度，并在同等时间内实现了优化结果的大幅度提升。该方法可用于不同种类天线的拓扑优化领域。
一种采用机器学习辅助优化天线拓扑像素设计方法

[发明专利]一种微波网络辅助的任意抽头T型线圈自动综合方法-CN202211437593.9在审
发明人：王海明;魏家豪;无奇 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-11-17 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种微波网络辅助的任意抽头T型线圈(T‑coil)自动综合方法，包括：首先利用微波网络得到电路在非理想因素的作用下的极限性能与最佳拓扑结构，再利用微波网络考量T‑coil的品质因数、耦合系数在合理范围内变动时最优电感值的变化范围并作为寻优区域；然后根据设定的指标与工艺，结合拓展Wheeler公式、拉丁超立方抽样获取初始样本，再利用高斯过程回归建立关注指标与参数的代理模型，最后通过多路径全局优化算法进行全局优化得到目标T‑coil版图。经验证，本发明所述方法能够高效地综合出最优的T‑coil。
一种微波网络辅助任意抽头线圈自动综合方法

[发明专利]一种利用多级协作式机器学习的天线快速多目标建模方法-CN201910903372.8有效
发明人：无奇;王海明;余晨;尹杰茜;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-09-24 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用多级协作式机器学习的天线快速多目标建模方法，该方法首先通过低精度仿真获得大量样本点处的天线第一设计目标的响应数据集，通过高精度仿真获得少量样本点处的天线第一设计目标、第二设计目标或其他设计目标的响应数据集；然后利用多种机器学习方法，学习不同精度模型间及不同设计目标间的联系，并预测获得精度较高的辅助数据集；最后利用得到的高精度辅助数据集学习并建立天线设计参数和各设计目标之间的代理模型，实现对多目标天线设计的快速建模。本发明可以实现对天线不同设计目标的精准预测，能够大大减少所需的精确训练集的个数，快速建立足够精确的代理模型，可用于天线优化、敏感性分析等领域。
一种利用多级协作机器学习天线快速多目标建模方法

[发明专利]一种采用知识和数据混合驱动的阵列天线设计方法-CN202210900482.0在审
发明人：无奇;王海明;余晨;陈炜琦;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-07-28 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用知识和数据混合驱动的阵列天线设计方法。该方法通过引入平面耦合区域分割和二维虚拟阵列拟合技术等先验的电磁知识，结合机器学习等数据驱动的方法，成功实现了快速的二维阵列环境下的天线元单元的有源方向图的建模，相较于传统的机器学习辅助的建模方法，提升了模型的预测精度的同时降低了计算复杂度。在此基础上，可以结合任意传统的阵列天线设计方法实现快速、精确的考虑阵元间互耦和平台效应的阵列天线设计。该方法可用于对不同类型的天线及天线阵列的建模及波束赋形设计、低副瓣设计、多波束设计领域。
一种采用知识数据混合驱动阵列天线设计方法

[发明专利]一种宽带毫米波水平极化全向的环形贴片天线-CN202210820903.9在审
发明人：王海明;弓雅杰;无奇;余晨;洪伟 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H01Q9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种宽带毫米波水平极化全向的环形贴片天线，包括介质层、介质层上印刷的上金属层和介质层下印刷的下金属层、穿过介质层的多个第一金属化通孔和第二金属化通孔、加载在下金属层面的SMA接头及多个机械通孔。上金属层由共圆心的一个圆形贴片和一个环形贴片构成；所述环形贴片上设有多个等大的金属化通孔；圆形贴片中心设有第二金属化通孔，称为中心通孔；SMA接头包括内芯与外导体，内芯通过第二金属化通孔与圆形贴片短接，外导体与下金属层短接；下金属层为一个环形金属贴片；机械通孔穿过介质层和下金属层，用于固定天线与SMA接头。本发明的天线具有结构简单、易加工、带宽宽、可实现于毫米波频段优点。
一种宽带毫米波水平极化全向环形天线

[发明专利]一种基于预相位和混合馈相法的相控阵天线设计方法-CN202210484409.X在审
发明人：王海明;程铭;无奇;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于预相位和混合馈相法的相控阵天线设计方法，包括1、输入移相器的位数和预相位的种类数；2、计算预相位的相位间隔；3、构造在每个阵元预加了预相位的新型相控阵；4、生成阵元激励电流的归一化幅度分布；5、输入预期波束指向；6、用混合馈相法，对整个阵列的精确馈电相位进行多次量化，得到多次量化的馈电相位；7、分别计算副瓣和波束指向误差，择优选择初始种群；8、用启发式算法进一步优化，得到副瓣电平接近精确馈相效果的全局最优解；9、反演每个阵元对应的移相器状态。本发明克服了传统相控阵在低比特馈相时存在高副瓣的问题，通过降低移相器位数来降低相控阵的控制复杂度，简化控制结构，降低成本。
一种基于相位混合馈相法相控阵天线设计方法

[发明专利]一种可伸缩的平面螺旋电感结构-CN202210355502.0在审
发明人：王海明;魏家豪;无奇;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H01F17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可伸缩的平面螺旋电感结构，平面螺旋电感包括非对称式平面螺旋电感和对称式平面螺旋电感。本发明的平面螺旋电感可以适应任意的矩形区域，相比于传统的正多边形平面螺旋电感，可以更加合理地安排芯片的空间分配从而提升芯片的面积使用率，同时合理地压缩电感不仅可以占用更小的面积还能提升其品质因数。本发明给出了用于估计该结构直流电感值的经验公式和拓展Wheeler公式。
一种伸缩平面螺旋电感结构

[发明专利]一种知数混动的毫米波片上可变螺旋电感自动综合方法-CN202210368138.1在审
发明人：王海明;魏家豪;无奇;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种知数混动的毫米波片上可变螺旋电感自动综合方法，包括：首先设定目标片上可变螺旋电感指标以及工艺约，再结合拓展Wheeler公式以及拉丁超立方抽样获得初始样本；然后提出电感与品质因数频率响应的近似表达式，再利用深度高斯过程回归机器学习算法对拟合系数进行学习，得到结合先验知识的代理模型，两个模型都可以在目标频段内实现较好的预测精度且复杂度低；最后通过多路径全局优化算法进行全局优化得到目标电感模型。本发明在综合毫米波频段的片上可变螺旋电感时能够保证收敛速度同时具有鲁棒性。
一种知数混动毫米波可变螺旋电感自动综合方法

[发明专利]适用于微波毫米波频段的双模工作的宽带双极化微带天线-CN202210485077.7在审
发明人：余晨;余海鹏;无奇;王海明 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： H01Q9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于毫米波频段的宽带双极化微带天线，天线为加载十字交叉的第一缝隙和第二缝隙的正方形贴片，该天线由基片集成同轴线馈电缝隙耦合激励。本发明的天线具有结构简单、易加工、带宽宽、在设计频段内交叉极化低和辐射方向图稳定等优点。
适用于微波毫米波频段双模工作宽带极化微带天线

[发明专利]一种小型化的±45°双极化交叉偶极子天线-CN202110895935.0在审
发明人：王海明;韩碧莹;无奇;余晨 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-08-05 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： H01Q1/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种小型化的±45°双极化交叉偶极子天线，天线为两个垂直正交的领结型偶极子，在反射地上加载缺陷地结构，通过延长表面电流路径和表面电流对消的方式实现天线的小型化设计，该天线通过同轴线进行馈电激励。本发明的天线具有小的投影面积，在缩小天线尺寸的同时，天线具有带宽宽、隔离度高、结构简单、易加工、在设计频段内交叉极化比性能良好的优点。
一种小型化 45 极化交叉偶极子天线

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