1、隨著超寬帶、大容量、多功能綜合信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，各種具有保密功能的跳頻通信系統(tǒng)和擴頻通信系統(tǒng)得到了廣泛的應用。這對天線提出了更高的要求，比如天線具有寬頻帶、小型化等電特性。自組構天線自身具有大量的電磁結構，通過改變天線內部可控開關的工作狀態(tài)，來改變天線的電磁結構。因此通過改變可控開關的狀態(tài)，自組構天線可以根據(jù)外界環(huán)境改變自身的電性能。本論文密切結合國家自然基金項目“智能自組構天線”，對自組構天線進行了大量的理論分析和實驗研究，揭示了自

2、組構天線良好的應用前景．本文的主要工作有： 提出了遺傳算法結合矩量法的優(yōu)化算法，優(yōu)化自組構天線的工作狀態(tài)。并以一個自組構單極子天線為例，初步探討了自組構天線的性能。結合電磁仿真軟件4NEC(Numerical Electromagnetic Code)的理論分析和仿真設計，進行了相關的實驗研究，闡述了自組構天線工作的基本機理。 本文重點研究了矩形環(huán)自組構天線的性能。采用遺傳算法與矩量法相結合的快速算法進行理論分析與仿真設

3、計，隔5MHz對天線的電磁結構進行一次優(yōu)化，把優(yōu)化得到的表示天線電磁結構的開關狀態(tài)存儲在單片機內。實驗研究時，用單片機控制開關的工作狀態(tài)，隔5MHz改變一次天線工作的狀態(tài)，用矢量網(wǎng)絡分析儀測試天線的駐波特性，得到整個頻帶內的駐波特性曲線。理論分析和實驗測試的結果表明，該矩形環(huán)自組構天線在10：I倍頻帶寬內，駐波比小于2。 研究了一種具有分形結構的三角環(huán)自組構天線。該天線具有sierpinsild gasket結構，用電磁分析源代

4、碼NEC2d進行理論分析與研究，結果表明該自組構天線能夠做到寬頻帶和小型化。 在矩形環(huán)自組構天線分析的基礎上，提出了一種具有G型結構的線型寬頻帶單極子天線——G型寬頻帶單極子天線。用電磁仿真分析軟件4NEC進行理論分析與仿真設計，并進行了實驗研究。成功地設計了工作中心頻率為lGHz，工作帶寬為0.86GHz-1.37GHz的G型單極子，計算結果與實驗結果吻合良好。其駐波比小于2的相對帶寬超過51％，充分顯示了此類單極子天線良好的