Bagaimana cara menggunakan teori dan teknologi antena modern untuk meningkatkan desain antena CB?

Di bidang komunikasi nirkabel, antena adalah komponen utama untuk transmisi dan penerimaan sinyal nirkabel, dan kinerjanya secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kualitas keseluruhan sistem komunikasi. Sebagai jenis antena umum dalam komunikasi radio amatir, optimalisasi desain antena CB (Citizen Band) selalu menjadi fokus peneliti dan teknisi. Artikel ini akan mengeksplorasi cara menggunakan teori dan teknologi antena modern untuk meningkatkan desain Antena CB untuk meningkatkan efek kinerja dan aplikasinya.
Tinjauan Teori dan Teknologi Antena Modern
Prinsip Dasar Antena
Prinsip dasar antena adalah bahwa arus frekuensi tinggi menghasilkan perubahan medan listrik dan magnet di sekitarnya, dan penyebaran sinyal nirkabel direalisasikan melalui eksitasi terus menerus. Menurut teori medan elektromagnetik Maxwell, medan listrik yang berubah menghasilkan medan magnet, dan medan magnet yang berubah menghasilkan medan listrik. Proses ini bersifat siklus, sehingga mewujudkan transmisi sinyal jarak jauh.
Teknologi Desain Antena Modern
Teknologi desain antena modern mencakup algoritma optimasi multi-objektif, teknologi optimasi antena cerdas berdasarkan kecerdasan buatan, dan proses baru untuk desain dan manufaktur antena komposit. Teknologi ini menyediakan alat dan metode yang kuat untuk optimalisasi desain antena.
Tingkatkan Desain Antena CB Menggunakan Teori dan Teknologi Antena Modern
1. Aplikasi algoritma optimasi multi-objektif
Algoritma optimasi multi-objektif seperti NSGA-II (algoritma genetika penyortiran yang tidak didominasi), algoritma optimasi partikel kumparan, algoritma optimasi koloni lebah buatan dan algoritma koloni semut banyak digunakan dalam desain antena. Dengan memperkenalkan konsep-konsep seperti penyortiran yang tidak didominasi dan jarak crowding, algoritma ini dapat secara bersamaan mengoptimalkan beberapa fungsi objektif seperti gain, bandwidth, dan rasio gelombang berdiri.
Dalam desain antena CB, algoritma ini dapat digunakan untuk mengoptimalkan sumber umpan untuk mencapai gain yang lebih tinggi, bandwidth yang lebih luas, dan rasio gelombang berdiri yang lebih rendah. Menggabungkan algoritma optimasi multi-objektif dengan perangkat lunak simulasi elektromagnetik dapat mengotomatisasi desain sumber umpan dan meningkatkan efisiensi desain.
2. Teknologi Optimalisasi Antena Cerdas Berdasarkan Kecerdasan Buatan
Teknologi kecerdasan buatan semakin banyak digunakan dalam optimasi antena, terutama model seperti pembelajaran mendalam, pembelajaran penguatan, dan teori permainan. Dengan mengumpulkan sejumlah besar data antena dan menggunakan model pembelajaran mendalam seperti Convolutional Neural Networks (CNN) dan Recurrent Neural Networks (RNN) untuk pelatihan, model optimasi antena dapat dibangun untuk mengoptimalkan parameter sesuai dengan skenario aplikasi tertentu.
Dalam desain antena CB, model pembelajaran mendalam dapat digunakan untuk mempelajari data seperti parameter antena dan informasi lingkungan, dan untuk membangun model optimasi antena untuk mengoptimalkan gain antena, directivity, bandwidth, dan indikator lainnya. Pada saat yang sama, algoritma pembelajaran penguatan seperti pembelajaran Q, SARSA dan gradien kebijakan deterministik mendalam (DDPG) dapat digunakan untuk belajar dan mengoptimalkan dalam lingkungan yang berubah secara dinamis, sehingga antena dapat beradaptasi dengan lingkungan komunikasi yang berbeda.
3. Proses baru untuk merancang dan memproduksi antena komposit
Antena gabungan memiliki keunggulan bobot ringan, kekuatan tinggi dan resistensi korosi, dan memiliki prospek aplikasi yang luas dalam desain antena. Namun, sifat elektromagnetik bahan komposit tidak stabil dan proses pemrosesan dan cetakan kompleks, yang membatasi aplikasi mereka yang luas.
Untuk desain antena CB, teknologi baru seperti proses pencetakan laminasi, proses resin yang diperkuat serat atau proses pencetakan 3D dapat digunakan untuk meningkatkan akurasi dan konsistensi struktur antena. Proses baru ini dapat secara efektif mengontrol sifat elektromagnetik bahan komposit, mengurangi biaya produksi, dan meningkatkan kinerja antena secara keseluruhan.
4. Simulasi dan verifikasi eksperimental
Dalam proses desain antena, simulasi dan verifikasi eksperimental adalah tautan yang sangat diperlukan. Melalui perangkat lunak simulasi elektromagnetik seperti HFSS, CST, dll., Kinerja antena dapat dievaluasi dan dioptimalkan sebelumnya. Namun, seringkali ada penyimpangan tertentu antara hasil simulasi dan hasil tes yang sebenarnya, sehingga verifikasi eksperimental diperlukan untuk lebih menyesuaikan dan mengoptimalkan desain antena.
Dalam desain antena CB, simulasi dan metode verifikasi eksperimental dapat digabungkan untuk mengevaluasi kinerja antena secara komprehensif. Dengan terus mengoptimalkan parameter desain dan proses pembuatan, kinerja antena dapat dioptimalkan.