基于MOPSO算法的小型化复合结构槽螺旋天线设计.PDF

第２８卷第５期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ２８ Ｎｏ５ 　 ２０１４年１０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）　 Ｏｃｔ．２０１４ 　　　　　　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０１４．０５．０１３ 基于ＭＯＰＳＯ算法的小型化复合结构 槽螺旋天线设计 刘　东，王兆尹，田雨波，楼　群 （江苏科技大学 电子信息学院，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：文中设计了一个复合结构的平面螺旋天线，并加载了贴片电阻和外圈铜环，使用多目标粒子群优化算法，利用 Ｍａｔｌａｂ软件实现了分布式协同优化仿真，达到了小型化的设计目的．仿真结果表明：在１１～１８ＧＨｚ频段内回波损耗小于－ １０ｄＢ，在０８～１８ＧＨｚ频段内轴比小于３ｄＢ．与传统的平面螺旋天线相比，该天线的直径仅为５４ｍｍ，且天线的电性能得到 了提高． 关键词：平面螺旋天线；小型化；复合结构；多目标粒子群 中图分类号：ＴＮ８２　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１４）０５－０４８０－０５ Ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｌｏｔｐｌａｎａｒａｎｔｅｎｎａ ｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉｏｂｊｅｃｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ＬｉｕＤｏｎｇ，ＷａｎｇＺｈａｏｙｉｎ，ＴｉａｎＹｕｂｏ，ＬｏｕＱｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｐｌａｎａｒｓｐｉｒａｌａｎｔｅｎｎａｗｉｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｗｈｉｃｈｃｈｉｐｒｅｓｉｓｔｏｒｓａｎｄｏｕｔｅｒｂｒａｓｓｒｉｎｇｓｗｅｒｅｉｎ ｓｔａｌｌｅｄ．Ｗｅｕｓｅｍｕｌｔｉｏｂｊｅｃｔｉｖｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅａｎｔｅｎｎａｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌ ａｎｔｅｎｎａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｔｕｒｎｌｏｓｓｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１０ｄＢｉｎｔｈｅｂａｎｄｒａｎｇｅｆｒｏｍ１１ＧＨｚｔｏ １８ＧＨｚ，ａｎｄｔｈｅａｘｉａｌｒａｔｉｏｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ３ｄＢｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｆｒｏｍ０８ＧＨｚｔｏ１８ＧＨｚ．Ｔｈｉｓｎｅｗａｎｔｅｎｎａｈａｓｂｅｔｔｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｍｐｅｄａｎｃｅａｎｄｃｉｒｃｕｌａｒｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｎｅ，ｗｈｉｌｅｉｔｓｄｉａｍｅｔｅｒｉｓｏｎｌｙ ５４ｍｍ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅａｎｔｅｎｎａ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎａｒｓｐｉｒａｌａｎｔｅｎｎａ；ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ＭＯＰＳＯ 　　无线通信技术的快速发展和应用，推动了通信 波长或周长为一个波长的区域，这就导致了当工作 设备向小型化多用途的方向发展，而天线往往是制 频率变小时，有效辐射区就自动移动到尺寸更大的 ［１］ 地方，从而导致天线的整体尺寸变大 约无线通信系统小型化发展的主要障碍 ，因此 ．所以，在工作 需要设计出一种小型、宽带、高效的天线．平面螺旋 频率不变的情况下，如何对平面螺旋天线实施小型 ［２］ 天线是一种宽频带天线 ，因其具有结构紧凑、重 化设计已经成为该领域研究的一个热点与难点． 量轻、输入阻抗稳定、相位中心固定、辐射圆极化