Vivaldi天线中透镜的优化方法、系统及相关设备与流程

技术特征：
1.一种vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述优化方法包括以下步骤：以透镜的结构参数为优化参数，构建用于遗传算法的初始种群；根据所述初始种群中的个体在仿真环境中进行透镜建模，得到仿真建模数据；根据所述仿真建模数据计算所述个体的个体适应度；根据预设个体选择规则对所述初始种群中的所述个体按照所述个体适应度进行遗传计算，得到遗传个体；判断所述遗传算法是否达到预设终止条件：若否，则以所述遗传个体更新迭代所述初始种群，再利用所述遗传算法进行优化；若是，则根据所述遗传个体输出最优个体，并将所述最优个体对应的所述结构参数输出为所述透镜的最终参数。2.如权利要求1所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述透镜包括圆锥形透镜、圆台形透镜和半球形透镜，所述结构参数包括：所述圆锥形透镜的底面直径、所述圆台形透镜的顶面直径、所述半球形透镜的底面直径、所述圆锥形透镜的高度、所述圆台形透镜的高度、所述透镜的开缝宽度、所述透镜的开缝间距。3.如权利要求1所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，根据所述仿真建模数据计算所述个体的个体适应度的步骤中，定义所述结构参数的数量为n，所述初始种群的大小为n，其中的所述个体适应度为f(x)，所述个体适应度f(x)满足以下关系式（1）：（1）；关系式（1）中的约束满足以下关系式（2）至（4）：（2）；（3）；（4）；以上关系式（2）至（4）中，min freq和max freq分别表示预设优化最小频率和预设优化最大频率，gi(x)和ri(x)分别表示目标增益和实际增益，hpbwe
i
(x)和hpbwhi(x)分别代表所述个体在频点i时的e面和h面的3db波束宽度，k为大于1的实数，ω1和ω2为预设权重。4.如权利要求1所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述预设个体选择规则具体为：将所述初始种群中的所有所述个体按照所述个体适应度的大小进行排序，并从中筛选出满足预设比例的所述个体进行交叉变异。5.如权利要求1所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述预设终止条件具体为：
拥有最高的所述个体适应度的所述个体在所述初始种群中保持了至少15次所述更新迭代。6.如权利要求3所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述初始种群的大小n取值为10。7.如权利要求3所述的vivaldi天线中透镜的优化方法，其特征在于，所述预设优化最小频率min freq为2ghz，所述预设优化最大频率max freq为24ghz。8.一种vivaldi天线中透镜的优化系统，其特征在于，包括：初始化模块，用于以透镜的结构参数为优化参数，构建用于遗传算法的初始种群；仿真模块，用于根据所述初始种群中的个体在仿真环境中进行透镜建模，得到仿真建模数据；适应度计算模块，用于根据所述仿真建模数据计算所述个体的个体适应度；遗传模块，用于根据预设个体选择规则对所述初始种群中的所述个体按照所述个体适应度进行遗传计算，得到遗传个体；迭代输出模块，用于判断所述遗传算法是否达到预设终止条件：若否，则以所述遗传个体更新迭代所述初始种群，再利用所述遗传算法进行优化；若是，则根据所述遗传个体输出最优个体，并将所述最优个体对应的所述结构参数输出为所述透镜的最终参数。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的vivaldi天线中透镜的优化方法中的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的vivaldi天线中透镜的优化方法中的步骤。

技术总结
本发明属于天线领域，尤其涉及一种Vivaldi天线中透镜的优化方法、系统及相关设备，所述方法包括以透镜的结构参数为优化参数，构建用于遗传算法的初始种群；根据初始种群中的个体在仿真环境中进行透镜建模，得到仿真建模数据；根据仿真建模数据计算个体的个体适应度；根据预设个体选择规则对初始种群中的个体进行遗传计算，得到遗传个体；判断遗传算法是否达到预设终止条件：若否，则以遗传个体更新迭代初始种群，再利用遗传算法进行优化；若是，则根据遗传个体输出最优个体，并将最优个体对应的结构参数输出为透镜的最终参数。本发明使用了遗传算法来优化介质透镜的参数，使得加载透镜后天线的增益在整个工作频段都得到了明显提升。到了明显提升。到了明显提升。


技术研发人员：喻伟晟 郭嘉帅
受保护的技术使用者：深圳飞骧科技股份有限公司
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2022/11/11