Jak stosować nowoczesną teorię i technologię anteny w celu poprawy projektowania anteny CB?

W dziedzinie komunikacji bezprzewodowej antena jest kluczowym elementem transmisji i odbioru sygnału bezprzewodowego, a jej wydajność bezpośrednio wpływa na ogólną wydajność i jakość systemu komunikacji. Jako wspólny typ anteny w amatorskiej komunikacji radiowej optymalizacja projektowania anteny CB (Citizen Band) zawsze była przedmiotem naukowców i techników. W tym artykule zbadano, jak korzystać z nowoczesnej teorii i technologii anteny w celu poprawy projektowania Antena CB w celu zwiększenia wydajności i efektu aplikacji.
Przegląd współczesnej teorii i technologii anten
Podstawowe zasady anteny
Podstawową zasadą anteny jest to, że prąd o wysokiej częstotliwości generuje zmieniające się pól elektrycznych i magnetycznych wokół niego, a propagacja sygnałów bezprzewodowych jest realizowana poprzez ciągłe wzbudzenie. Zgodnie z teorią pola elektromagnetycznego Maxwella zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Proces ten jest cykliczny, w ten sposób realizując przenoszenie sygnałów na duże odległości.
Nowoczesna technologia projektowania anteny
Współczesna technologia projektowania anteny obejmuje algorytmy optymalizacji wieloczęściowej, inteligentną technologię optymalizacji anten opartych na sztucznej inteligencji oraz nowe procesy projektowania i produkcji anteny kompozytowej. Technologie te zapewniają potężne narzędzia i metody optymalizacji projektowania anten.
Popraw projekt anteny CB za pomocą nowoczesnej teorii i technologii anteny
1. Zastosowanie algorytmów optymalizacji wieloosobowych
Algorytmy optymalizacji wielofunkcyjnej, takie jak NSGA-II (bez zdominowany algorytm sortowania), algorytm optymalizacji roju cząstek, algorytm optymalizacji kolonii sztucznej i algorytm kolonii antenowej. Wprowadzając pojęcia, takie jak nie zdominowane odległość sortowania i stłoczenia, algorytmy te mogą jednocześnie optymalizować wiele funkcji celu, takich jak wzmocnienie, przepustowość i stosunek fali stojącej.
W projektowaniu anteny CB algorytmy te można wykorzystać do optymalizacji źródła paszy w celu osiągnięcia wyższego wzmocnienia, szerszej szerokości pasma i niższego stosunku fali stojącej. Łączenie wielopjeżdżowni algorytmów optymalizacji z oprogramowaniem do symulacji elektromagnetycznej może zautomatyzować projektowanie źródła pasz i poprawić wydajność projektowania.
2. Inteligentna technologia optymalizacji anteny oparta na sztucznej inteligencji
Technologia sztucznej inteligencji jest coraz częściej stosowana w optymalizacji anten, zwłaszcza modeli, takich jak głębokie uczenie się, uczenie się wzmocnienia i teoria gier. Zbierając dużą ilość danych antenowych i stosując modele głębokiego uczenia się, takie jak splotowe sieci neuronowe (CNN) i nawracające sieci neuronowe (RNN) do szkolenia, można zbudować model optymalizacji anteny w celu optymalizacji parametrów zgodnie z określonymi scenariuszami aplikacji.
W projektowaniu anteny CB modele głębokiego uczenia się można wykorzystać do nauki danych, takich jak parametry anteny i informacje o środowisku, oraz do zbudowania modelu optymalizacji anteny w celu optymalizacji wzmocnienia anteny, kierunkowości, przepustowości i innych wskaźników. Jednocześnie algorytmy uczenia się wzmocnienia, takie jak Q Uczenie się, SARSA i głęboki deterministyczny gradient polityki (DDPG) mogą być wykorzystywane do uczenia się i optymalizacji w dynamicznie zmieniającym się środowisku, aby antena mogła dostosować się do różnych środowisk komunikacyjnych.
3. Nowe procesy projektowania i produkcji anten kompozytowych
Anteny kompozytowe mają zalety lekkiej, wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję oraz mają szerokie perspektywy zastosowania w projektowaniu anteny. Jednak właściwości elektromagnetyczne materiałów kompozytowych są niestabilne, a proces przetwarzania i formowania jest złożony, co ogranicza ich szerokie zastosowanie.
Do zaprojektowania anteny CB nowe technologie, takie jak proces formowania laminowania, proces żywicy wzmocnionej włóknem lub proces drukowania 3D, można zastosować w celu poprawy dokładności i spójności struktury anteny. Te nowe procesy mogą skutecznie kontrolować właściwości elektromagnetyczne materiałów kompozytowych, zmniejszyć koszty produkcji i poprawić ogólną wydajność anteny.
4. Symulacja i weryfikacja eksperymentalna
W procesie projektowania anteny symulacja i weryfikacja eksperymentalna są niezbędnymi linkami. Poprzez oprogramowanie do symulacji elektromagnetycznej, takie jak HFSS, CST itp., Wydajność anteny można wstępnie ocenić i zoptymalizować. Często istnieje jednak pewne odchylenie między wynikami symulacji a faktycznymi wynikami testu, dlatego potrzebna jest weryfikacja eksperymentalna w celu dalszego dostosowania i zoptymalizowania projektu antenowego.
W projektowaniu anteny CB symulacja i eksperymentalne metody weryfikacji można połączyć w celu kompleksowej oceny wydajności anteny. Przez ciągłą optymalizując parametry projektowe i procesy produkcyjne, wydajność anteny można zoptymalizować.