自然树生长竞争算法在树形线天线设计中的应用

针对遗传算法优化树形线天线存在搜索时间过长且难以得到满意结果,提出了将自然树生长竞争算法应用于树形线天线的设计。基于其基本原理,定义了用于树形线天线生成的阳光适应度函数、营养因子、遮挡因子,建立了模拟自然树生长的竞争模型。利用该模型结合天线数值建模方法时域有限差分法,开发了树形线天线自动设计系统。针对端射、高增益、宽带等要求,利用该系统设计出中心频率在2.45 GHz、同轴馈电方式的一种新型树形线天线,并进行了仿真。该天线的辐射模式为端射,增益达7.35 dBi,相对带宽达4.56%。结果表明此设计方法比相同反射板的传统单极子天线具有较高的增益和带宽,也验证了该算法的可行性和有效性。

森林竞争算法的并行化及其在线天线自动设计中的应用

针对线天线自动设计中运算时间过长问题,提出了一种基于主从模型的并行森林竞争算法优化模型.主进程执行森林动态演化的竞争模型,从进程并行地执行自然树生长竞争模型并调用天线数值计算程序完成费时的阳光适应度计算.利用该算法设计出了一种端射高增益新型树结构线天线.其具有5个枝条,增益达到9.048 dBi,带宽为8.45%,在"元谋Ⅳ"Beowulf集群10个节点的并行效率达到了91%,从而验证了该算法的合理性和有效性.