该示例演示了如何使用替代模型辅助差分演进来最大化2×2贴片阵列天线元件的增益,用于天线合成(Sadea)优化器。设计和分析在2.4 GHz。
进入antennaarraydesigner.
在Matlab®命令提示符下打开应用程序。
该命令打开空白画布。在空白画布中,单击新的。
在里面新的选项卡,选择长方形从阵列画廊。选择天线画廊>微带在下面补丁家庭。
选择没有支持在支持结构画廊下部分。
设定设计频率价值2.4 GHz
。放数组大小至2,2。
要分析此天线阵列,请单击接受。
观察微带贴片天线的矩形阵列和2.4 GHz的几何图形布局大批和布局3D图标签。
在工具串中,在图案下部分,点击3-D模式可视化辐射模式。阵列的最大增益为14.8 dbi。
在工具串中,在图案下部分,点击el pattern.可视化前后(F / B)叶比。右键单击绘图并选择测量>天线侏儒。将显示一个对话框,消息:现有标记将被删除。选择去掉。
f / b(db)为31.2 dB。
要使用天线阵列设计器应用程序优化天线阵列,因此需要这些输入:
目标函数:优化的主要目标。目标函数评估分析功能并最小化或最大化功能的输出。
设计变量:必须优化的输入变量,以在某些约束下实现目标函数。这些变量由优化器在称为变量界限的值范围内更改。
约束:必须满足的分析条件。约束是可选的。如果有多个约束,则用户可以使用该约束优先顺序% 重量范围。
其他投入:这些输入可能包括执行分析的迭代次数,中心频率和频率范围。
优化目标:使用F / B叶比例最大化矩形贴片阵列天线的增益作为保持主瓣所需方向的约束。
在此示例中,输入是:
目标函数:最大化增益(DBI)。
设计变量:Rowspacing,ColumNSpacing,-RoundPlaneLength和GroundPlaneWidth。
约束:F / B叶比(DB)。
要优化矩形贴片阵列天线,请单击优化在下面优化部分。
优化器支持多种目标函数。金宝app此示例使用最大化的增益作为目标函数。
在此示例中,优化器最多可能需要七个小时才能收敛。为了满足目标,这些机器配置是首选:
处理器:英特尔®Xeon.®CPU E5-1650 V4 @ 3.60GHz。
内存:64GB。
系统类型:64位操作系统。
选择目标函数,选择最大化收益。
要设置设计变量,请选择设计变量标签。选择复选框以选择设计变量。这些变量经过优化以获得天线的最大增益。
在此示例中,选中对应的复选框rowspacing.
和Coloumnspacing.
在下面矩形阵列 - 几何图形和地下体长
和地面宽度
在下面patchmicroStrip -geometry。
根据表中显示的值设置设计变量。
点击申请设置变量。
选择约束函数在下面约束标签。
设置约束,选择f / b叶比(db)作为约束函数从约束窗格选择'>'操作员符号和集合价值截至31。
点击申请接受约束
。
输入迭代次数,在设置部分,集迭代到200并选择并行计算如果您有并行计算工具箱™。
要开始优化,请单击跑步。
Sadea算法包含两个阶段
建筑模型
优化
在建筑模型阶段,优化器从设计空间,指定目标和约束功能中进行代理模型。在设计空间分析中,对采样点进行。
结果,X轴显示了样本的数量,并且Y轴显示该样本的分析函数值的值。App窗口的左下角显示当前的示例值,App窗口的右下角显示了设计变量。优化器采用适当数量的样本来构建模型。构建模型后,优化程序开始运行迭代。
在优化中阶段,X轴显示迭代的数量,Y轴显示目标函数值。从优化阶段所示的地块,您可以了解收敛的趋势。
笔记:目标和约束图表现出较少的偏差。在第170次迭代之后,两个绘图会聚。
优化完成后,单击接受。点击申请分析3-D和2-D模式。
要观察到优化天线的3-D辐射模式,请单击3D模式在模式部分。观察到最大方向性为16.8 dbi。
点击el pattern.在模式部分观察F / B瓣比率。优化的天线F / B瓣比率为31.4 dB。
该表显示了结果的比较。