流形映射结合响应面法的双频天线优化*

王 晔，胡 聪，赵建平，徐 娟

（曲阜师范大学，山东 曲阜 273165）

0 引言

天线是通信系统中不可缺少的组成部分。随着5G通信技术的快速发展，对于跨频段组网提出了更高的要求，多频段的天线高效优化成为研究重点。然而利用传统的空间映射方法[1]对天线进行优化时，找到能够与其相对应的等效电路模型是非常困难的。因此，找到一种简单快速的方法来构建可靠的空间映射所需的粗模型显得十分重要。

鉴于此，本文提出采用响应面近似算法来构造粗模型，使用包含细模型与粗模型信息的替代模型的流形空间映射方法，在解决了传统优化方法建立等效电路的困难的同时，省去了参数提取的过程，进而大大提髙了算法的优化效率。

1 结合响应面近似法的流形映射

1.1 流形映射

空间映射方法是由John W.Bander等人在1994年第一次提出的[2]，它是一种将电磁场与电路计算相结合的电磁优化算法，兼具了场计算的准确性和路计算的快速性。

一个微波器件的结构在空间映射算法中同时被用作两种模型表示。一种是粗模型，其仿真速度快，但结果并不精确；另一种是细模型，其仿真精度高，但是十分耗时[3]。其核心思想是[4]：假设粗细模型之间存在着一定的对应关系，通过这种关系把对复杂并且耗时的细模型的直接优化转化为对简单快速的粗模型的优化和更新，而细模型仅仅是用来作为验证优化结果是否满足要求的。因此，对于复杂的、耗时的细模型而言，可以将其转化为对粗模型的优化和更新，从而达到高效优化设计的目的。……