Como usar a teoria e a tecnologia modernas da antena para melhorar o design da antena CB?

No campo da comunicação sem fio, a antena é um componente essencial para transmissão e recepção de sinal sem fio, e seu desempenho afeta diretamente a eficiência e a qualidade geral do sistema de comunicação. Como um tipo de antena comum na comunicação de rádio amador, a otimização do design da antena CB (Citizen Band) sempre foi o foco de pesquisadores e técnicos. Este artigo explorará como usar a teoria e a tecnologia da antena moderna para melhorar o design de Antena CB Para aprimorar seu desempenho e efeito de aplicação.
Visão geral da teoria e tecnologia modernas da antena
Princípios básicos da antena
O princípio básico da antena é que a corrente de alta frequência gera mudanças de campos elétricos e magnéticos ao seu redor, e a propagação de sinais sem fio é realizada através da excitação contínua. De acordo com a teoria do campo eletromagnético de Maxwell, a mudança do campo elétrico gera o campo magnético e a mudança do campo magnético gera o campo elétrico. Esse processo é cíclico, realizando assim a transmissão de longa distância dos sinais.
Tecnologia de design de antena moderna
A tecnologia moderna de design de antenas inclui algoritmos de otimização multi-objetivos, tecnologia de otimização de antena inteligente baseada em inteligência artificial e novos processos para design e fabricação de antenas compostas. Essas tecnologias fornecem ferramentas e métodos poderosos para a otimização do design da antena.
Melhorar o design da antena CB usando a teoria e a tecnologia modernas da antena
1. Aplicação de algoritmos de otimização multi-objetivos
Algoritmos de otimização multi-objetiva, como NSGA-II (algoritmo genético de classificação não dominado), algoritmo de otimização de enxame de partículas, algoritmo de otimização de colônias de abelhas artificiais e algoritmo de colônia antiga são amplamente utilizados no design da antena. Ao introduzir conceitos como classificação não dominada e distância de aglomeração, esses algoritmos podem otimizar simultaneamente múltiplas funções objetivas, como ganho, largura de banda e relação onda em pé.
No design da antena CB, esses algoritmos podem ser usados ​​para otimizar a fonte de alimentação para obter maior ganho, largura de banda mais ampla e menor taxa de onda em pé. A combinação de algoritmos de otimização multi-objetiva com o software de simulação eletromagnética pode automatizar o design da fonte de alimentação e melhorar a eficiência do projeto.
2. Tecnologia inteligente de otimização de antena baseada na inteligência artificial
A tecnologia de inteligência artificial é cada vez mais usada na otimização da antena, especialmente modelos como aprendizado profundo, aprendizado de reforço e teoria dos jogos. Ao coletar uma grande quantidade de dados da antena e usar modelos de aprendizado profundo, como redes neurais convolucionais (CNN) e redes neurais recorrentes (RNN) para treinamento, um modelo de otimização da antena pode ser construído para otimizar os parâmetros de acordo com cenários específicos de aplicação.
No design da antena CB, modelos de aprendizado profundo podem ser usados ​​para aprender dados como parâmetros da antena e informações ambientais e criar um modelo de otimização de antena para otimizar o ganho, a diretividade, a largura de banda e outros indicadores. Ao mesmo tempo, algoritmos de aprendizado de reforço, como aprendizado Q, SARSA e gradiente de política determinística profunda (DDPG), pode ser usada para aprender e otimizar em um ambiente de mudança dinamicamente, para que a antena possa se adaptar a diferentes ambientes de comunicação.
3. Novos processos para projetar e fabricar antenas compostas compostas
As antenas compostas têm as vantagens de peso leve, alta resistência e resistência à corrosão e têm amplas perspectivas de aplicação no design da antena. No entanto, as propriedades eletromagnéticas dos materiais compósitos são instáveis ​​e o processo de processamento e moldagem é complexo, o que limita sua ampla aplicação.
Para o design da antena CB, novas tecnologias, como processo de moldagem por laminação, processo de resina reforçado com fibra ou processo de impressão 3D, podem ser usados ​​para melhorar a precisão e a consistência da estrutura da antena. Esses novos processos podem controlar efetivamente as propriedades eletromagnéticas dos materiais compósitos, reduzir os custos de fabricação e melhorar o desempenho geral da antena.
4. Simulação e verificação experimental
No processo de projeto da antena, a simulação e a verificação experimental são links indispensáveis. Através de software de simulação eletromagnética, como HFSS, CST, etc., o desempenho da antena pode ser avaliado e otimizado preliminares. No entanto, muitas vezes há um certo desvio entre os resultados da simulação e os resultados reais dos testes, portanto, é necessária a verificação experimental para ajustar e otimizar ainda mais o projeto da antena.
No projeto da antena CB, os métodos de simulação e verificação experimental podem ser combinados para avaliar de forma abrangente o desempenho da antena. Ao otimizar continuamente os parâmetros de design e os processos de fabricação, o desempenho da antena pode ser otimizado.