[01006659]高性能基站天线的全局优化设计研究

该项目研究约束优化进化算法和高性能天线设计新技术。首先提出了求解约束问题的自组织新进化算法，大量标准例子的数值计算结果充分说明了该法的有效和精确性。为解决天线阵方向图优化设计问题，在国际上首次提出了称为可变规划的新优化模型，研究了其理论结果，提出了求解两类可变规划的新平滑技术，数值结果表明了其可行和有效性。然后建立了天线的实用约束优化设计模型，采用新进化算法来求解它。新的设计技术能协调天线的多个电性能参数，充分挖掘天线的潜力。以圆弧共形阵超低副瓣综合、直线阵低副瓣高方向性综合、直线阵容差优化设计以及窄带、宽带高性能套筒单极子天线优化设计问题为例，验证了新设计技术的有效、可靠和实用性。最后设计了多种满足现代无线通信系统要求的宽频带/多频段或双极化高性能无线通信天线。建立了高性能基站天线阵列波束赋形优化设计模型，采用粒子群优化（PSO）算法求解该模型实现了基站阵列天线的方向图波束赋形，制作了实验模型，实验验证了设计结果的有效性。该项目提出了新的约束优化进化算法和高性能天线设计新技术，具有十分重要的理论意义和实用价值，将为未来高性能天线及其它电磁问题的自动化设计提供重要的理论基础。