本文詳細介紹了MATLAB與HFSS的聯合優化方法，并介紹了基于粒子群算法的阻抗調制表面天線的副瓣優化流程
1. Tools→ Record script to file,保持類型選擇(*vbs)然后起一個自己可以 記住的名字。 2.在HFSS中正常進行操作。 3. Tools Stop Script recording 此時你再步驟2中進行的操作對應的腳本就記錄在你步驟1中所指定的文件 中。依照上述步驟,你可以寫出任意的操作所對應的腳本文件。對于一些基本的 操作 Vijay ramasami等人編寫了一些列的 MATLAB函數包,調用這個函數可以輕 松寫出相應操作的腳本文件。如果有一些操作,這個函數包里面沒有,也可以通 過上面的方法寫自己所需要的函數。 編寫完所需所有操作的函數后,僅需在 MATLAB中按步驟連續調用函數即 可。比如繪制完成一個如下所示天線模型建模 1.將各個函數包加入到木路徑下 addpath(. /boundary/-) addpath(./3dmodeler/) addpath(./analysis/) 4addpath(,/general/') 2.創建腳木文件,調用新建工程函數 tmp ScriptFile leak wave. vb fid= fopen(tmpScriptFile, wt g create a new HFSS project. hfssNewProject (fid) hfssInsert Design(fid,'l 3.設置所需變量 gap=[0.55,0.6930.93,1.24,1.49,1.49,1.240.93,0.69。0.55] gap=[a1,a2,a3,a4,a5,a5,a43a3,a2,a1] 4.調用模型函數(大部分在3 modeler函數包中)進行建模 for 1=1:10 hfssRect angle(fid,rect,i, 4',[(i-1)*a/10,-1/2,0,(a/10-gal hf ssRect angle(fid, rect, 1+10, 2'3 [(i-1)*a/10+(a/10-gap(i)) end hf ssUnite(fid, I rect, rect2', rect3', rect, rect5, recti IfssMove(fid, rect,[-ax(num)/2,0, 0 hf ssDuplicateAlongLine(fid, rect 11, [a, 0, 0], num ,m hfssUnite(fid, rect y rect , rect 1 y rect 1 3. rect hfssRect angle(fid,'1,1,2,[l ar /2, -w/2, 01, 11, w,mm) Rect ang1e(fid,1,2,2,[1_ax/2,-W/2,0],-113W,mn); hfssPolygon(fid,p1,[-1ar/2+11,-w/2,0;-1ar/2+11,w/2,0;-a: hfssPolygon(fid,p2,[1ax/2-11,-w/230:1_ar/2-11,w/230:a*(r hfssUnite(fid, i rect1'11,1 2:p1:p2}) 設置邊界條作和材料 hfssAssignPE(fid, PECl', t rect]) hfssAssignPE(fid, PEC2' I GND1'1 hfssAssignMaterial(fid, ai vaCLLIIL hfssAssignMaterial(fidarlon', Arlon AD600 (tm)) 6.設置端口 hfssAssignLumpedPort( hfssAssignLumpedPort(fi,: 2, Port2, [1_ar/2,0,0],[1-a/2,0,-dI, nm, 50, 0) 7.求解設置 hfssInsert Solution(fid, setup, 10, 0.1, 10) lve Setup(fid 8.腳本執行函數(該函數用于啟動HFSS hissEzecutescript D: HFSS AnsysEM161T n34 ansysedt, exe,F: PS0\seconchf ssap examples eak wave. tbs, false, fa_se) 這個過程和在HFSS中完成仿真是一樣的,只不過這里面用腳本函 數代替了在HFSS中的人工操作。越是復雜的模型,這種建模方法越能 體現岀優勢。通常情況下, Vijay ramasami等人編寫的函數包足夠我們 使用,但是為了進一步挖掘HFSS的功能和降低我們的工作量,學會自 己編寫函數也是很重要的 完成了建模過程,下面就是開始進行仿真優化。這里僅以PSO算法為例講解 這個方法。天線的優化可能會涉及各種指標例如,駐波比,副瓣,增益等等。實 際工程中,這些指標通常需要綜合考量。通常我們可以采用參藪掃描的辦法來確 定合理的結構尺寸,但是這種辦法費時費力?？梢钥紤]使用優化算法對天線結構 進行自動的優化仿真。步驟如下 首先將上述建模程序改成一個 MATLAB數,其輸入變量就是需要進行優 化的結構參數。 Function model_leak_wave(al,a2,a3,a4,a5) 2.編寫數據交互函數,即將需要優化的指標比如駐波比,副瓣等從HFSS的計 算結果中導入到 MATLAB。這一步需要自己編寫函數, Vijay ramasami等人 編寫的函數包中沒有這類函數。 hfssExport RadiationData(f 3.編寫適應度函數,即優化日標函數。這驅面我只想要優化天線的副瓣,那么 適應度函數就是副瓣(主程序中默認副瓣越小越好 function sl=fitness(x) nOaE wave (A (3),x(4),x(5) pattern=csvread( F: \PSO\second\hfssapi\examples\shuju. csv, 1, 0) pk=findpeaks ( pattern(:, 2)) pk=sort(pk) M=length(pk) sl=pk(M-1) 4.編寫優化第法主程序。一些常見的優化算法GA,PSO都有很多廾源的代碼。 如果想要編寫自己的優化算法的話,這一步就需要自己寫程序了。我這里面 使川的是一份psom的開源代碼。 這里我僅僅進行了3次迭代計算,副瓣就有顯著的降低,下面左圖是優化前 的,右圖是優化后的。 □m刪 這些步驟完成后,工作就基本結束了,大家只要安心等待結果就好了,再也 不用進行繁瑣無聊的反復掃參過程∫,我們可以把精力更加集中在結構設計 和算法設計上面 上述教程只是一個示例性的教學,希望對大家有所幫助。 如有問題,需要幫助請聯系QQ:3490486548。如果悠有更好的方法也希望能 與我交流。