X波段微带余割扩展波束天线阵优化遗传算法提升设计性能

本研究论文主要探讨了X波段微带余割平方扩展波束天线阵的赋形优化问题，针对传统遗传算法在求解质量和方向图拟合上的局限性，提出了改进型自适应遗传算法。论文发表在《物理学报》(ActaPhys.Sin.)，2015年第64卷第11期，编号为110504。 作者张金玲、万文钢、郑占奇、甘曦和朱兴宇分别来自北京邮电大学电子工程学院和中国科学研究院微电子研究所，他们针对微带天线的设计需求，设计了一个新型的算法。这种算法通过采用logistic函数来动态调整交叉概率和变异概率，结合赌轮盘选择和精英保留策略，增强了全局搜索的效率，显著提升了算法的性能。研究目标是设计一个中心频率为9.05GHz，频带范围为8.5—9.8GHz，具备-3dB范围0°—12°和-10dB波束宽度65°的扩展波束天线阵列，其主要特点是低仰角增益大，高仰角增益小，适合飞机导航雷达系统中的早期目标检测和高分辨率目标识别。 相比于经典遗传算法，改进型自适应遗传算法在优化过程中表现出更好的性能，能够将方向图的适应度值从0.07提升至0.09以上，这意味着其在控制波束形状和方向特性方面的精确度得到了显著提升。论文的研究成果对于微带天线设计的优化具有实际意义，特别是在赋形技术的应用上，展示了遗传算法在复杂电磁波系统设计中的潜力。 论文还引用了相关的PACS分类号（05.65.+b,84.40.Ba），表明了研究涉及的物理学领域以及天线设计的工程应用领域，并给出了DOI（Digital Object Identifier）作为文献的唯一标识。整体来看，这篇论文是关于天线工程领域的创新研究，旨在提高X波段微带天线阵的性能，以满足现代雷达和通信系统的高性能需求。