• 主题
高级搜索  >
历史搜索 清空历史
首页> 外文OA文献 >Advanced techniques of optimization and electromagmetic design based on a hybrid finite element : modal analysis method for antennas and antennas arrays = Técnicas avanzadas de optimización y diseño electromagnético basado en un método híbrido elementos finitos : basado en un método híbrido de elementos finitos : análisis modal para antenas y agrupaciones de antenas
【2h】

Advanced techniques of optimization and electromagmetic design based on a hybrid finite element : modal analysis method for antennas and antennas arrays = Técnicas avanzadas de optimización y diseño electromagnético basado en un método híbrido elementos finitos : basado en un método híbrido de elementos finitos : análisis modal para antenas y agrupaciones de antenas

机译：基于混合有限元的优化和电磁设计的先进技术：天线和天线阵列的模态分析方法=基于混合有限元方法的优化和电磁设计的先进技术：基于混合有限元方法：模态分析天线和天线阵列

页面导航
  • 摘要
  • 著录项
  • 相似文献
  • 相关主题

摘要

El principal objetivo de esta tesis es el desarrollo de métodos de análisis eficientes que permitan una caracterización electromagnética de manera rápida y rigurosa de estructuras radiantes y de técnicas de diseño eficientes que sean capaces de tener inherentemente en cuenta todos los efectos e interacciones electromagnéticas en antenas y agrupaciones de antenas (arrays) a lo largo de todo el proceso de diseño. ududA tal efecto, se propone y valida con un diseño real una novedosa metodología de diseño asistido por ordenador para antenas microstrip de parches apilados alimentados por sonda coaxial. La metodología hace uso de redes neuronales y algoritmos de optimización global, e incorpora el rigor del método de elementos finitos.ududEn el campo de los arrays, se lleva a cabo el análisis modal a través de la Matriz de Dispersión Generalizada (MDG) de arrays finitos con elementos cuyo campo radiado se puede expresar individualmente en términos de modos esféricos, como aperturas de forma arbitraria, bocinas, monopolos, resonadores dieléctricos o parches impresos en cavidad. El método se basa en las propiedades de rotación y traslación de ondas esféricas. La validación numérica se realiza a través de la comparación con medidas. ududEn lo que refiere a diseño, se presenta una optimización multiobjetivo de arrays planos con geometría arbitraria. La formulación del problema se realiza con funciones matriciales a partir de la MDG y expansiones en modos esféricos. Permite la maximización de la directividad sujeta a restricciones del Nivel de Lóbulos Secundarios (NLS), componente contrapolar, eficiencia de apertura, direcciones de campo nulo y margen dinámico. Para resolver el problema no lineal resultante, se desarrolla un método de punto interior primal-dual con filtrado específicamente adaptado a la formulación. ududProfundizando en el diseño de arrays basado en optimización, en este caso programación lineal, se desarrolla otra técnica de síntesis de diagramas con el mínimo NLS máximo dada una dirección de apuntamiento con una anchura de haz y direcciones de campo nulos. Esta técnica se amplía para diagramas con varias direcciones de apuntamiento con diferentes anchos de haz y diagramas de haz conformado con NLS controlable. ududEsta tesis también presenta un método flexible, basado en programación cuadrática, para compensar los efectos de los acoplos que pueden degradar el diagrama. Se usa para compensar el valor de las excitaciones obtenidas con una síntesis que asuma fuentes isotrópicas. Se pueden incorporar condiciones para definir direcciones de campo nulo. ududDejando a un lado la optimización, se presenta una síntesis simple para arrays lineales equiespaciados, que se puede ver como la extensión de las técnicas clásicas de la Serie de Fourier (SF) o el método de Woodward-Lawson, al caso de considerar los diagramas individuales de cada elemento y los acoplos entre los mismos. Como otra técnica de diseño no basada en optimización, se presenta una síntesis exclusivamente basada en la manipulación de ondas esféricas a través de los teoremas de rotación y traslación. ududEn lo que refiere al thinning de arrays, se presenta un procedimiento original para que un array cumpla, con el mínimo número de elementos activos, varias especificaciones de diseño como alcanzar una directividad mínima, obtener un diagrama con un NLS máximo o sintetizar un diagrama de haz conformado, junto a direcciones de campo nulo. Para realizar el thinning, se usa un algoritmo genético, mientras que las excitaciones se calculan con programación lineal o cuadrática.ududFinalmente, se presentan dos modelos para caracterizar sistemas MIMO con antenas. Los sistemas con visión directa (sin obstáculos) entre antenas se caracterizan a través de la MDG de cada antena y coeficientes de rotación y traslación de modos esféricos. Se desarrolla también un modelo de red modal para sistemas MIMO que se aplica a un escenario urbano. El modelo permite una reducción significativa del tiempo de simulación.ud
机译：本文的主要目的是开发有效的分析方法，以实现对辐射结构的快速，严格的电磁表征，以及有效的设计技术，该技术能够固有地考虑天线和天线中的所有电磁效应和相互作用。整个设计过程中的天线阵列。为此，提出了一种新颖的计算机辅助设计方法，并针对同轴探头馈电的堆叠式贴片微带天线的实际设计进行了验证。该方法使用神经网络和全局优化算法，并结合了严格的有限元方法。 Ud ud在阵列领域，模态分析是通过广义色散矩阵（MDG）进行的）的有限阵列，其辐射场可以根据球形模式分别表示，例如任意孔径，喇叭，单极子，介电共振器或腔体印刷的贴片。该方法基于球面波的旋转和平移特性。通过与测量值进行比较来进行数值验证。 ud ud在设计方面，我们提出了具有任意几何形状的平面阵列的多目标优化。该问题由MDG的矩阵函数和球形模式的扩展公式化表示。允许方向性最大化，但要遵循次级瓣电平（NLS）约束，对极分量，孔径效率，空场方向和动态范围。为了解决由此产生的非线性问题，开发了一种原始-对偶内点方法，该方法具有专门为该配方量身定制的过滤功能。 ud ud深入研究基于优化的阵列设计，在这种情况下为线性规划，开发了另一种图形合成技术，该技术在给定方向，光束宽度和空场方向的情况下具有最小NLS最大值。该技术扩展到具有不同波束宽度的各种指向方向的图和符合可控NLS的波束图。 ud ud本论文还提出了一种基于二次编程的灵活方法，以补偿可能会使图退化的耦合效应。它用于补偿假设为各向同性源的合成所获得的激励值。可以合并条件以定义空字段地址。除了优化之外，我们还为等距线性阵列提供了一种简单的合成方法，可以将其看作是傅立叶级数（SF）或伍德沃德-劳森方法的经典技术对考虑每个元素的独立图以及它们之间的耦合。作为不基于优化的另一种设计技术，提出了一种完全基于通过旋转和平移定理对球面波进行操纵的合成方法。 ud ud关于数组精简，提出了一个原始过程，以使数组符合最少数量的活动元素，各种设计规范，例如达到最小方向性，获得具有最大NLS的图表或进行合成成形的波束图，以及空场方向。为了进行细化，使用遗传算法，同时通过线性或二次编程来计算激励 Ud ud最后，提出了两个模型来表征带有天线的MIMO系统。天线之间具有直视（无障碍物）的系统通过每个天线的MDG以及球模的旋转和平移系数来表征。还为应用于城市环境的MIMO系统开发了一种模态网络模型。该模型可以大大减少仿真时间。

著录项

  • 作者

    Córcoles Ortega Juan;

  • 作者单位
  • 年度 2009
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类

相似文献

  • 外文文献
  • 中文文献
  • 专利

客服邮箱：kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备：11010802029741号 ICP备案号：京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有

  • 客服微信

  • 服务号