Comment utiliser la théorie et la technologie des antennes modernes pour améliorer la conception de l'antenne CB?

Dans le domaine de la communication sans fil, l'antenne est un composant clé pour la transmission et la réception du signal sans fil, et ses performances affectent directement l'efficacité globale et la qualité du système de communication. En tant que type d'antenne commun dans la communication radio amateur, l'optimisation de la conception de l'antenne CB (Citizen Band) a toujours été au centre des chercheurs et des techniciens. Cet article explorera comment utiliser la théorie et la technologie des antennes modernes pour améliorer la conception de Antenne CB pour améliorer ses performances et son effet d'application.
Aperçu de la théorie et de la technologie des antennes modernes
Principes de base de l'antenne
Le principe de base de l'antenne est que le courant à haute fréquence génère des champs électriques et magnétiques qui l'entourent, et la propagation des signaux sans fil est réalisée par excitation continue. Selon la théorie du champ électromagnétique de Maxwell, le champ électrique changeant génère le champ magnétique et le champ magnétique changeant génère le champ électrique. Ce processus est cyclique, réalisant ainsi la transmission à longue distance des signaux.
Technologie de conception d'antenne moderne
La technologie moderne de conception d'antennes comprend des algorithmes d'optimisation multi-objectifs, une technologie d'optimisation de l'antenne intelligente basée sur l'intelligence artificielle et de nouveaux processus pour la conception et la fabrication d'antennes composites. Ces technologies fournissent des outils et méthodes puissants pour l'optimisation de la conception des antennes.
Améliorer la conception de l'antenne CB en utilisant la théorie et la technologie des antennes modernes
1. Application des algorithmes d'optimisation multi-objectifs
Les algorithmes d'optimisation multi-objectifs tels que NSGA-II (algorithme génétique de tri non dominé), l'algorithme d'optimisation des essaims de particules, l'algorithme d'optimisation des colonies d'abeilles artificiels et l'algorithme de colonie de fourmis sont largement utilisés dans la conception de l'antenne. En introduisant des concepts tels que la distance de tri et de surbrification non dominée, ces algorithmes peuvent optimiser simultanément plusieurs fonctions objectives telles que le gain, la bande passante et le rapport d'onde debout.
Dans la conception de l'antenne CB, ces algorithmes peuvent être utilisés pour optimiser la source d'alimentation pour obtenir un gain plus élevé, une bande passante plus large et un rapport d'onde standard inférieur. La combinaison des algorithmes d'optimisation multi-objectifs avec un logiciel de simulation électromagnétique peut automatiser la conception de la source de flux et améliorer l'efficacité de la conception.
2. Technologie d'optimisation de l'antenne intelligente basée sur l'intelligence artificielle
La technologie de l'intelligence artificielle est de plus en plus utilisée dans l'optimisation des antennes, en particulier des modèles tels que l'apprentissage en profondeur, l'apprentissage du renforcement et la théorie des jeux. En collectant une grande quantité de données d'antenne et en utilisant des modèles d'apprentissage en profondeur tels que les réseaux de neurones convolutionnels (CNN) et les réseaux de neurones récurrents (RNN) pour la formation, un modèle d'optimisation d'antenne peut être construit pour optimiser les paramètres en fonction de scénarios d'application spécifiques.
Dans la conception de l'antenne CB, des modèles d'apprentissage en profondeur peuvent être utilisés pour apprendre des données telles que les paramètres d'antenne et les informations environnementales, et pour construire un modèle d'optimisation d'antenne pour optimiser le gain, la directivité, la bande passante et d'autres indicateurs. Dans le même temps, les algorithmes d'apprentissage par renforcement tels que Q Learning, SARSA et le gradient de politique déterministe profond (DDPG) peuvent être utilisés pour apprendre et optimiser dans un environnement en évolution dynamique, afin que l'antenne puisse s'adapter à différents environnements de communication.
3. Nouveaux processus de conception et de fabrication d'antennes composites
Les antennes composites présentent les avantages du poids léger, de la résistance élevée et de la corrosion, et ont de larges perspectives d'application dans la conception de l'antenne. Cependant, les propriétés électromagnétiques des matériaux composites sont instables et le processus de traitement et de moulage est complexe, ce qui limite leur large application.
Pour la conception de l'antenne CB, de nouvelles technologies telles que le processus de moulage de laminage, le processus de résine renforcé de fibres ou le processus d'impression 3D peuvent être utilisés pour améliorer la précision et la cohérence de la structure de l'antenne. Ces nouveaux processus peuvent contrôler efficacement les propriétés électromagnétiques des matériaux composites, réduire les coûts de fabrication et améliorer les performances globales de l'antenne.
4. Simulation et vérification expérimentale
Dans le processus de conception de l'antenne, la simulation et la vérification expérimentale sont des liens indispensables. Grâce à des logiciels de simulation électromagnétique tels que HFSS, CST, etc., les performances de l'antenne peuvent être évaluées et optimisées préliminairement. Cependant, il existe souvent un certain écart entre les résultats de simulation et les résultats réels des tests, de sorte que une vérification expérimentale est nécessaire pour ajuster et optimiser davantage la conception de l'antenne.
Dans la conception de l'antenne CB, les méthodes de simulation et de vérification expérimentale peuvent être combinées pour évaluer de manière approfondie les performances de l'antenne. En optimisant continuellement les paramètres de conception et les processus de fabrication, les performances de l'antenne peuvent être optimisées.