[发明专利]一种同轴馈电天线的设计方法

权利要求书

1.一种同轴馈电天线的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

构建同轴馈电的数学优化模型步骤：由制造天线的材质得出介电常数及介质层的高度，设置中心频率，通过天线尺寸的计算公式构建适应度函数；

粒子群算法优化步骤：粒子群算法结合蚁群算法进行优化计算，设定粒子群数目、迭代次数，输入进行优化运算得到最终每个粒子的长度、宽度与馈电位置；利用粒子群和蚁群的混合优化算法PSACO以阻抗匹配为目标，对天线参数寻优；

通过PSACO算法，将所述最终每个粒子的长度、宽度以及馈电位置设置在合理的最大值与最小值之间；

在解空间中将所有粒子随机性地初始化分布；

所述的优化算法中，根据模型原理每一次迭代都会更新粒子的位置与速度，使总趋势朝着最优方向发展；

利用信息素引导机制来改善在所述粒子群算法中所找到的最优解；

微天线设计步骤：在HFSS软件中利用所述最终每个粒子的长度、宽度与馈电位置进行微带天线设计；

微带天线尺寸估算步骤中的计算按照以下方式进行：

微带贴片的宽度：

考虑到边缘缩短效应，微带贴片的长度：

其中：

输入阻抗：

由于G₁₂＜＜G₁，故G₁₂能够忽略不计；

其中：

群体智能优化算法的适应度函数如下所示：f＝min|r-50|

其中：

这里，c是光速，f_p是馈电位置，freq是中心频率，w是贴片宽度，l是贴片长度，h是介质层高度。

2.根据权利要求1所述的同轴馈电天线的设计方法，其特征在于，所述制造天线的材质为FR4环氧树脂，所述介电常数、介质层的高度及中心频率分别为h＝1.6mm、ε_r＝4.4、freq＝2.45Ghz。

3.根据权利要求1所述的同轴馈电天线的设计方法，其特征在于，所述同轴馈电天线馈电端口使用集总端口激励，端口平面设置为集总端口激励，端口阻抗设置为50Ω。