本发明专利技术公开了一种采用免疫算法对微带四元天线阵列增益的优化方法及微带四元天线，该方法融合免疫算法与天线结构设计，对天线的尺寸与间距进行优化，显著提高了天线的增益，并采用精英抗体保留方式引入交叉算子和变异算子的自适应调节，对微带四元阵列天线参数进行优化设计。微带四元天线是在介质基板上应用覆铜技术加工有结构相同的四个阵元，四个阵元的馈电点与介质基板上的四个馈电点的位置相对应。
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
一种采用免疫算法对微带四元天线阵列增益的优化方法，该方法运行于MATLAB软件和HFSS电磁仿真软件上，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：设定抗体与抗原将微带四元阵列天线的目标增益G增益作为免疫算法中的抗原，将微带四元阵列天线中的各个阵元关联尺寸a、d1、d2作为免疫算法中的抗体；步骤二：获取抗体群基于免疫算法对步骤一中确认的抗体进行随机初始化，获得抗体群AP；所述抗体群AP由普通抗体API和记忆抗体APM构成；采用集合形式表达为AP＝{API,APM}，且普通抗体API＝{I1,I2…,Ik}，且记忆抗体APM＝{M1,M2…,Mt}；步骤三：获取普通抗体适应度在HFSS中对任意一个普通－尺寸关联Ik＝{ak,d1k,d2k}进行处理，得到任意一个普通抗体的增益GIk；将所有的普通抗体增益采用集合形式表达为GAPI＝{GI1,GI2…,GIk}；对所述GAPI＝{GI1,GI2…,GIk}进行增益数值大小的排序，得到普通抗体适应度GAPI＝{GI1,GI2…,GIk}；步骤四：获取记忆抗体适应度在HFSS中对任意一个记忆－尺寸关联Mt＝{at,d1t,d2t}进行处理，得到任意一个记忆抗体的增益GMt；将所有的记忆抗体的增益采用集合形式表达为GAPM＝{GM1,GM2…,GMt}；对所述GAPM＝{GM1,GM2…,GMt}进行增益数值大小的排序，得到记忆抗体适应度GAPM＝{GM1,GM2…,GMt}；步骤五：获取抗体浓度步骤501：采用十进制编码的方式，对抗体群AP＝{API,APM}中的两个抗体之间的距离，用距离矩阵记为AA=DI1-I1DI1-I2...DI1-IkDI1-M1DI1-M2...DI1-MtDI2-I1DI2-I2...DI2-IkDI2-M1DI2-M2...DI2-Mt........................DIk-I1DIk-I2...DIk-IkDIk-M1DIk-M2...DIk-MtDM1-I1DM1-I2...DM1-IkDM1-M1DM1-M2...DM1-MtDM2-I1DM2-I2...DM2-IkDM2-M1DM2-M2...DM2-Mt........................DMt-I1DMt-I2...DMt-IkDMt-M1DMt-M2...DMt-Mt;步骤502：依据抗体间距离关系D(p,q)＝|ap?aq|+|d1p?d1q|+|d2p?d2q|对距离矩阵AA进行距离计算，得到抗体之间的距离D(p,q)；p表示前一个抗体，q表示后一个抗体；当抗体之间的距离D(p,q)越小时，则表示两个抗体相似度越高，反之距离越大时则表示两个抗体相似度越小；步骤503：对AA进行距离阈值DC的判断，得到十进制编码的阈值矩阵BB；若D(p,q)≥DC时，表示抗体p与抗体q不同，且用0表征；若D(p,q)＜DC时，表示抗体p与抗体q相似，且用1表征；AA矩阵变换为阈值矩阵BB=BDI1-I1BDI1-I2...BDI1-IkBDI1-M1BDI1-M2...BDI1-MtBDI2-I1BDI2-I2...BDI2-IkBDI2-M1BDI2-M2...BDI2-Mt........................BDIk-I1BDIk-I2...BDIk-IkBDIk-M1BDIk-M2...BDIk-MtBDM1-I1BDM1-I2...BDM1-IkBDM1-M1BDM1-M2...BDM1-MtBDM2-I1BDM2-I2...BDM2-IkBDM2-M1BDM2-M2...BDM2-Mt........................BDMt-I1BDMt-I2...BDMt-IkBDMt-M1BDMt-M2...BDMt-Mt;步骤504：依据抗体浓度关系对阈值矩阵BB进行处理，得到抗体p的浓度Cp；步骤六：选取精英抗体依据步骤三得到的普通抗体适应度GAPI＝{GI1,GI2…,GIk}和步骤五得到的抗体浓度Cp计算得到期望繁殖概率Ek；然后用所述期望繁殖概率Ek从普通抗体API＝{I1,I2…,Ik}中选取出精英抗体，且被选取的精英抗体记入记忆抗体中；所述期望繁殖概率r表示用于调整适应度与抗体浓度在选择下一代抗体群的比重系数，简称为权重系数，单位为无量纲；GIk表示任意一个普通抗体的增益；Ck表示任意一普通抗体Ik的抗体浓度，为Ck的倒数；k表示普通抗体的求和元素；i表示普通抗体的求和指标；GIi表示求和指标i下的普通抗体适应度；t表示记忆抗体的求和元素；j表示记忆...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱新，应小俊，田凯强，房见，姜维维，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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