天线结构参数确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天线结构参数确定方法及装置，建立天线的物理结构为约束优化模型，其中，约束优化模型的目标函数为多种天线性能参数的方差之和，约束优化模型的约束条件包括增益约束函数、轴比约束函数和驻波比约束函数，约束优化模型的解向量为所述天线的天线结构参数；对约束优化模型采用优化算法得到最优解向量；解码最优解向量得到天线结构参数对应的天线结构参数值。本发明专利技术提出的目标函数解决了现有技术中天线的鲁棒性优化时间开销较大的技术问题，达到了提高鲁棒性的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，尤其涉及一种天线结构参数确定方法及装置。
技术介绍
天线设计问题可以将其归结为一类非线性约束优化问题，多种电磁仿真软件(如AnsoftHFSS、Feko、CST)本身也自带优化功能。但是这类电磁仿真软件求解这类问题难以保证天线的鲁棒性，常规的增强天线鲁棒性的方法是扰动天线的几何结构，根据扰动的性能来对天线进行鲁棒性评估，会大幅度的增加天线实际评估时间，致使天线在优化中时间开销过大，实际工作中不可行性。因此目前对天线的鲁棒性优化时间开销较大。
技术实现思路
本专利技术实施例通过提供一种天线结构参数确定方法及装置，解决了现有技术中天线的鲁棒性优化时间开销较大的技术问题。本专利技术实施例提供了一种天线结构参数确定方法，包括：建立天线的物理结构为约束优化模型，其中，所述约束优化模型的目标函数为多种天线性能参数的方差之和，所述约束优化模型的约束条件包括增益约束函数、轴比约束函数和驻波比约束函数，所述约束优化模型的解向量为所述天线的天线结构参数；对所述约束优化模型采用优化算法得到最优解向量；解码所述最优解向量得到所述天线结构参数对应的天线结构参数值。优选的，所述目标函数具体为：增益方差、轴比方差和驻波比方差之和。优选的，所述目标函数具体为如下公式：其中，为目标函数，是以所述天线结构参数为元素的向量，表示空间球面坐标系中的点，为所述空间球面坐标系的天线方位角，θ为所述空间球面坐标系的天<br>线仰角，为在方向的增益方差，为在方向的轴比方差，VSWRVariance为驻波比方差。优选的，所述增益方差根据如下公式计算得到：其中，表示工作频率为freq的天线在时的增益，freq为天线工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。优选的，所述轴比方差根据如下公式计算得到：其中，表示工作频率为freq的天线在时的轴比，freq为所述天线工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。优选的，所述驻波比方差VSWRVariance根据如下公式计算得到： V S W R V a r i a n c e = Σ f r e q ( VSWR ( f r e q ) - Σ f r e q VSWR f r e q l e n ( f r e q ) ) 2 ; ]]>其中，VSWR(freq)表示工作频率为freq的天线的驻波比，freq为所述天线工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。第二方面，本专利技术实施例提供了一种天线结构参数确定装置，包括：建模单元，用于建立天线的物理结构为约束优化模型，其中，所述约束优化模型的目标函数为多种天线性能参数的方差之和，所述约束优化模型的约束条件包括增益约束函数、轴比约束函数和驻波比约束函数，所述约束优化模型的解向量为所述天线的天线结构参数；求解单元，用于对所述约束优化模型采用优化算法得到最优解；解码单元，用于解码所述最优解得到所述天线结构参数对应的天线结构参数值。优选的，所述建模单元具体用于构建所述目标函数为：其中，为目标函数，是以所述天线结构参数为元素的向量，表示空间球面坐标系中的点，为所述空间球面坐标系的天线方位角，θ为所述空间球面坐标系的天线仰角，为在方向的增益方差，为在方向的轴比方差，VSWRVariance为驻波比方差。优选的，所述建模单元具体用于根据如下公式计算得到所述增益方差其中，表示工作频率为freq的天线在方向时的增益，freq为天线工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。优选的，所述建模单元具体用于根据如下公式计算得到所述轴比方差其中，表示工作频率为freq的天线在方向时的轴比，freq为所述天线工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。优选的，所述建模单元具体用于根据如下公式计算得到所述驻波比方差VSWRVariance： V S W R V a r i a n c e = Σ f r e q ( VSWR ( f r e q ) - Σ f r e q 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线结构参数确定方法，其特征在于，包括：建立天线的物理结构为约束优化模型，其中，所述约束优化模型的目标函数为多种天线性能参数的方差之和，所述约束优化模型的约束条件包括增益约束函数、轴比约束函数和驻波比约束函数，所述约束优化模型的解向量为所述天线的天线结构参数；对所述约束优化模型采用优化算法得到最优解向量；解码所述最优解向量得到所述天线结构参数对应的天线结构参数值。

【技术特征摘要】
1.一种天线结构参数确定方法，其特征在于，包括：
建立天线的物理结构为约束优化模型，其中，所述约束优化模型的目标函数为多种天
线性能参数的方差之和，所述约束优化模型的约束条件包括增益约束函数、轴比约束函数
和驻波比约束函数，所述约束优化模型的解向量为所述天线的天线结构参数；
对所述约束优化模型采用优化算法得到最优解向量；
解码所述最优解向量得到所述天线结构参数对应的天线结构参数值。
2.如权利要求1所述的天线结构参数确定方法，其特征在于，所述目标函数具体为：增
益方差、轴比方差和驻波比方差之和。
3.如权利要求2所述的天线结构参数确定方法，其特征在于，所述目标函数具体为如下
公式：
其中，为目标函数，是以所述天线结构参数为元素的向量，表示空间球面
坐标系中的点，为所述空间球面坐标系的天线方位角，θ为所述空间球面坐标系的天线仰
角，为在方向的增益方差，为在方向的轴
比方差，VSWRVariance为驻波比方差。
4.如权利要求3所述的天线结构参数确定方法，其特征在于，所述增益方差
根据如下公式计算得到：
其中，表示工作频率为freq的天线在时的增益，freq为天线工作频
段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。
5.如权利要求3所述的天线结构参数确定方法，其特征在于，所述轴比方差
根据如下公式计算得到：
其中，表示工作频率为freq的天线在时的轴比，freq为所述天线
工作频段内的频点，len(freq)为所述天线工作频段内的频点个数。
6.如权利要求3所述的天线结构参数确定方法，其特征在于，所述驻波比方差
VSWRVariance根据如下公式计算得到：
V S W R V a r i a n c e = Σ f r e q ( VSWR ( f r e q ) - Σ f r ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾三友，张丽婷，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42