微带贴片天线的优化设计方法、装置、设备及介质

本申请涉及天线设计，尤其涉及一种微带贴片天线的优化设计方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、在无线通信领域，天线是发送和接收电磁波的装置，其性能直接影响到整个通信系统的质量，天线设计引起了越来越广泛的关注。面对无线通信的迅猛发展，不仅需要提出各种新型的符合设计指标的天线，同时也需要提供一种能够快速且精准地预测天线性能或设计天线结构方案，这无疑给天线设计人员提出了较大挑战。

2、在相关技术中，主要采用的天线设计方法主要包括经验法和数值法，经验法，主要是基于设计者的经验和以往成功的案例进行天线设计，适用于一些简单的天线结构或者常见的应用场景；数值法，利用计算机模拟和数值计算技术，对天线的电磁场进行数值求解，从而设计出符合要求的天线。常见的数值方法包括有限元法、时域积分方程法、时域有限差分法等。这些方法主要用于设计比较简单的天线结构。但这些方法在设计周期长、准确率低等方面存在局限性。基于此，随着深度学习技术的发展，人们开始将其应用于天线设计领域。例如将机器学习用于多频带矩形螺旋形微带天线、矩形微带贴片天线的设计等。这些方法大多仅限于由结构参数得到天线的性能参数曲线。

3、然而，这些方法仅限于通过实验数据来基于结构参数预测天线的性能参数曲线，而实验所得的误差较大，且准确率较低。

技术实现思路

1、本申请实施例通过提供一种微带贴片天线的优化设计方法、装置、设备及介质，解决了相关技术中通过实验数据来基于结构参数预测天线的性能参数曲线的误差较大，且准确率较低的技术问题，实现了缩短天线设计周期，提高天线设计效率和准确率的技术效果。

2、本申请实施例提供了一种微带贴片天线的优化设计方法，所述微带贴片天线的优化设计方法包括：

3、在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型；

4、基于所述参数类型确定正向预测模型或逆向反演模型，其中，所述正向预测模型为混合模型；

5、基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数。

6、可选地，所述在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型的步骤，包括：

7、在接收到天线参数对应的输入值时，对所述输入值进行判断；

8、根据判断结果确定所述天线参数的参数类型为结构参数或s参数频谱曲线。

9、可选地，所述基于所述参数类型确定正向预测模型或逆向反演模型，其中，所述正向预测模型为混合模型的步骤，包括：

10、当所述参数类型为结构参数时，确定所述正向预测模型为长短期记忆模型混合注意力机制模型；

11、当所述参数类型为s参数频谱曲线时，确定所述逆向反演模型为转换器模型。

12、可选地，所述基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数的步骤，包括：

13、基于所述正向预测模型处理结构参数，确定所述天线的所述目标s参数频谱曲线；或，

14、基于所述逆向反演模型处理s参数频谱曲线，确定所述天线的目标结构参数。

15、可选地，所述基于所述正向预测模型处理结构参数，确定所述天线的所述目标s参数频谱曲线的步骤，包括：

16、基于长短期记忆模型内部的门控单元捕捉所述结构参数中的长期依赖关系；

17、基于所述长期依赖关系确定所述结构参数对应的时间依赖性以及参数信息；

18、基于注意力机制对所述长期依赖关系的隐藏状态进行加权求和，提取关注特征；

19、基于所述时间依赖性、所述参数信息以及所述关注特征预测所述天线的所述目标s参数频谱曲线。

20、可选地，所述基于所述逆向反演模型处理s参数频谱曲线，确定所述天线的目标结构参数的步骤，包括：

21、基于所述s参数频谱曲线作为转换器模型中编码器的输入序列；

22、基于自注意力机制对所述输入序列进行关联性建模，确定参数特征；

23、基于所述转换器模型的输出层将所述参数特征映射至所述天线的结构参数空间，确定所述目标结构参数。

24、可选地，所述基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数的步骤之后，包括：

25、对所述天线参数进行数据降维并提取关键特征；

26、基于所述关键特征以及反向传播算法学习所述结构参数与天线性能之间的非线性关系；

27、基于所述非线性关系训练所述逆向反演模型。

28、此外，本申请还提出一种微带贴片天线的优化设计装置，所述微带贴片天线的优化设计装置包括：

29、选择模块，用于在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型；基于所述参数类型确定正向预测模型或逆向反演模型，其中，所述正向预测模型为混合模型；

30、正向频谱曲线预测模块，用于基于正向预测模型处理结构参数，确定天线的所述目标s参数频谱曲线；

31、逆向结构参数反演模块，用于基于所述逆向反演模型处理s参数频谱曲线，确定所述天线的目标结构参数。

32、此外，本申请还提出一种微带贴片天线的优化设计设备，所述微带贴片天线的优化设计设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的微带贴片天线的优化设计程序，所述处理器执行所述微带贴片天线的优化设计程序时实现如上所述的微带贴片天线的优化设计方法的步骤。

33、此外，本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有微带贴片天线的优化设计程序，所述微带贴片天线的优化设计程序被处理器执行时实现如上所述的微带贴片天线的优化设计方法的步骤。

34、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

35、由于采用了在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型；基于所述参数类型确定正向预测模型或逆向反演模型，其中，所述正向预测模型为混合模型；基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数，所以，有效解决了相关技术中通过实验数据来基于结构参数预测天线的性能参数曲线的误差较大，且准确率较低的技术问题，实现了缩短天线设计周期，提高天线设计效率和准确率的技术效果。

技术特征：

1.一种微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述微带贴片天线的优化设计方法包括：

2.如权利要求1所述的微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型的步骤，包括：

3.如权利要求1所述的微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数的步骤，包括：

4.如权利要求3所述的微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述正向预测模型处理结构参数，确定所述天线的所述目标s参数频谱曲线的步骤，包括：

5.如权利要求3所述的微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述逆向反演模型处理s参数频谱曲线，确定所述天线的目标结构参数的步骤，包括：

6.如权利要求1所述的微带贴片天线的优化设计方法，其特征在于，所述基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标s参数频谱曲线或目标结构参数的步骤之后，包括：

7.一种微带贴片天线的优化设计装置，其特征在于，所述微带贴片天线的优化设计装置包括：

8.一种微带贴片天线的优化设计设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的微带贴片天线的优化设计程序，所述处理器执行所述微带贴片天线的优化设计程序时实现如权利要求1至6任一项所述的微带贴片天线的优化设计方法的步骤。

9.一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微带贴片天线的优化设计程序，所述微带贴片天线的优化设计程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的微带贴片天线的优化设计方法的步骤。

技术总结本申请公开了微带贴片天线的优化设计方法、装置、设备及介质，涉及天线设计技术领域，该方法包括：在接收到天线参数时，确定所述天线参数对应的参数类型；基于所述参数类型确定正向预测模型或逆向反演模型，其中，所述正向预测模型为混合模型；基于所述正向预测模型或逆向反演模型对所述天线参数进行处理，确定天线的目标S参数频谱曲线或目标结构参数，所以，有效解决了相关技术中通过实验数据来基于结构参数预测天线的性能参数曲线的误差较大，且准确率较低的技术问题，实现了缩短天线设计周期，提高天线设计效率和准确率的技术效果。技术研发人员：杨成福,阿琴花,李俊玮,兰秋松,宁悦受保护的技术使用者：云南师范大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29