¿Cómo usar la teoría y la tecnología de la antena moderna para mejorar el diseño de la antena CB?

En el campo de la comunicación inalámbrica, la antena es un componente clave para la transmisión y recepción de señal inalámbrica, y su rendimiento afecta directamente la eficiencia general y la calidad del sistema de comunicación. Como un tipo de antena común en la comunicación de radioaficionados, la optimización del diseño de la antena CB (banda ciudadana) siempre ha sido el foco de investigadores y técnicos. Este artículo explorará cómo usar la teoría y la tecnología de la antena moderna para mejorar el diseño de Antena CB Para mejorar su rendimiento y efecto de aplicación.
Descripción general de la teoría y la tecnología de la antena moderna
Principios básicos de la antena
El principio básico de la antena es que la corriente de alta frecuencia genera campos eléctricos y magnéticos cambiantes a su alrededor, y la propagación de señales inalámbricas se realiza a través de la excitación continua. Según la teoría del campo electromagnético de Maxwell, el campo eléctrico cambiante genera el campo magnético, y el campo magnético cambiante genera el campo eléctrico. Este proceso es cíclico, y se da cuenta de la transmisión de señales a larga distancia.
Tecnología de diseño de antena moderna
La tecnología de diseño de antena moderna incluye algoritmos de optimización de objetivos múltiples, tecnología de optimización de antena inteligente basada en inteligencia artificial y nuevos procesos para el diseño y fabricación de antenas compuestas. Estas tecnologías proporcionan herramientas y métodos poderosos para la optimización del diseño de la antena.
Mejorar el diseño de la antena CB utilizando la teoría y la tecnología de la antena moderna
1. Aplicación de algoritmos de optimización de objetivos múltiples
Algoritmos de optimización de objetivos múltiples, como NSGA-II (algoritmo genético de clasificación no dominante), algoritmo de optimización de enjambre de partículas, algoritmo de optimización de colonias de abejas artificiales y algoritmo de colonia de hormigas se usan ampliamente en el diseño de antenas. Al introducir conceptos como la distancia de clasificación no dominada y el hacinamiento, estos algoritmos pueden optimizar simultáneamente múltiples funciones objetivas como ganancia, ancho de banda y relación de onda estacionaria.
En el diseño de la antena CB, estos algoritmos se pueden usar para optimizar la fuente de alimentación para lograr una ganancia más alta, un ancho de banda más amplio y una relación de onda estacionaria más baja. La combinación de algoritmos de optimización de objetivos múltiples con software de simulación electromagnética puede automatizar el diseño de la fuente de alimentación y mejorar la eficiencia del diseño.
2. Tecnología de optimización de antena inteligente basada en inteligencia artificial
La tecnología de inteligencia artificial se usa cada vez más en la optimización de la antena, especialmente modelos como el aprendizaje profundo, el aprendizaje de refuerzo y la teoría de juegos. Al recopilar una gran cantidad de datos de antena y usar modelos de aprendizaje profundo como redes neuronales convolucionales (CNN) y redes neuronales recurrentes (RNN) para el entrenamiento, se puede construir un modelo de optimización de antena para optimizar los parámetros de acuerdo con escenarios de aplicación específicos.
En el diseño de la antena CB, se pueden usar modelos de aprendizaje profundo para aprender datos como parámetros de antena e información ambiental, y para construir un modelo de optimización de antena para optimizar la ganancia de antena, la directividad, el ancho de banda y otros indicadores. Al mismo tiempo, los algoritmos de aprendizaje de refuerzo, como el aprendizaje Q, SARSA y el gradiente de política determinista profundo (DDPG) se pueden utilizar para aprender y optimizar en un entorno que cambia dinámicamente, para que la antena pueda adaptarse a diferentes entornos de comunicación.
3. Nuevos procesos para diseñar y fabricar antenas compuestas
Las antenas compuestas tienen las ventajas de peso ligero, alta resistencia y resistencia a la corrosión, y tienen amplias perspectivas de aplicación en el diseño de la antena. Sin embargo, las propiedades electromagnéticas de los materiales compuestos son inestables y el proceso de procesamiento y moldeo es complejo, lo que limita su amplia aplicación.
Para el diseño de la antena CB, se pueden utilizar nuevas tecnologías como el proceso de moldeo por laminación, el proceso de resina reforzado con fibra o el proceso de impresión 3D para mejorar la precisión y consistencia de la estructura de la antena. Estos nuevos procesos pueden controlar efectivamente las propiedades electromagnéticas de los materiales compuestos, reducir los costos de fabricación y mejorar el rendimiento general de la antena.
4. Simulación y verificación experimental
En el proceso de diseño de la antena, la simulación y la verificación experimental son enlaces indispensables. A través del software de simulación electromagnética como HFSS, CST, etc., el rendimiento de la antena puede evaluarse y optimizar preliminarmente. Sin embargo, a menudo hay una cierta desviación entre los resultados de la simulación y los resultados de la prueba reales, por lo que se necesita verificación experimental para ajustar y optimizar aún más el diseño de la antena.
En el diseño de la antena CB, los métodos de simulación y verificación experimental se pueden combinar para evaluar exhaustivamente el rendimiento de la antena. Al optimizar continuamente los parámetros de diseño y los procesos de fabricación, el rendimiento de la antena se puede optimizar.