WikiDer > Развитая антенна

Evolved antenna
НАСА 2006 г. ST5 антенна космического корабля. Эта сложная форма была найдена эволюционной программой компьютерного дизайна для создания наилучшей диаграммы направленности.

В радиосвязь, развитая антенна является антенна спроектирован полностью или по существу программой автоматического компьютерного проектирования, которая использует эволюционный алгоритм это имитирует Дарвиновский эволюция. Эта процедура использовалась в последние годы для разработки нескольких антенн для критически важных приложений, включающих строгие, противоречивые или необычные конструктивные требования, такие как необычные диаграммы направленности, для которых ни один из многих существующих типов антенн не подходит.

Процесс

Компьютерная программа начинается с простых форм антенн, затем полуслучайным образом добавляет или изменяет элементы для создания ряда новых возможных форм антенн. Затем они оцениваются, чтобы определить, насколько хорошо они соответствуют требованиям проектирования, и для каждого вычисляется числовая оценка. Затем на шаге, аналогичном естественный отборчасть антенн-кандидатов с наихудшими баллами отбрасывается, оставляя меньшую совокупность конструкций с наивысшими баллами. Используя эти антенны, компьютер повторяет процедуру, генерируя последовательную популяцию (используя такие операторы, как мутация, кроссовер, и отбор), из которых выбираются дизайны с более высокими баллами. После нескольких итераций оценивается совокупность антенн и выбирается дизайн с наивысшей оценкой. Получающаяся в результате антенна часто превосходит лучшие ручные конструкции, потому что она имеет сложную асимметричную форму, которую невозможно было бы найти с помощью традиционных ручных методов проектирования.

Первые усовершенствованные конструкции антенн появились в середине 1990-х годов благодаря работам Михильссена, Альтшулера, Линдена, Хаупта и Рахмата-Сами. Большинство практикующих используют генетический алгоритм метод или какой-либо его вариант для разработки конструкции антенн.

Пример усовершенствованной антенны - X-диапазон антенна развивалась в 2006 году НАСА миссия называется Космические технологии 5 (ST5).[1] Целью миссии была демонстрация инновационных технологий, которые могут быть использованы в будущих космических полетах. У каждого спутника было по две антенны связи для связи с наземными станциями - усовершенствованная антенна необычной конструкции и более стандартная четырехзаходная спиральная антенна. Первый был разработан для удовлетворения сложного набора требований миссии, в частности, комбинации широкого ширина луча для циркулярного поляризованный волна и широкий сопротивление пропускная способность для покрытия частот восходящего и нисходящего каналов в диапазоне X. Обе антенны были изготовлены Лабораторией физических наук Университета штата Нью-Мексико. Их внешний вид был практически идентичен: пенопласт обтекатель накрыли излучающие элементы. Миссия ST5 была успешно запущена 22 марта 2006 года и проработала в течение всего периода миссии до вывода из эксплуатации НАСА. Таким образом, эта усовершенствованная антенна представляет собой первый в мире искусственно созданный объект для полета в космос. Другие усовершенствованные антенны впоследствии использовались на Исследователь лунной атмосферы и пылевой среды космический корабль.[2]

Рекомендации

  1. ^ Хорнби, Грегори С .; Аль Глобус; Дерек С. Линден; Джейсон Д. Лон (сентябрь 2006 г.). «Автоматизированное проектирование антенн с эволюционными алгоритмами» (PDF). Американский институт аэронавтики и астронавтики. Получено 2012-02-19. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ Курода, Ванесса; Марк Аллард; Брайан Льюис; Майкл Линдси (август 2014 г.). "Comm for Small Sats: The Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) Communications Subsystem". Получено 2020-10-27. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)

внешняя ссылка