电力巡检无人机双圆极化天线生成式设计OA

现如今,无人机巡检已经成为电力设施智能化运维的关键手段。圆极化天线具有抗多径干扰能力强、对收发端极化对准要求低以及极化失配损耗小等特点,能够有效应对巡检过程中无人机的姿态变化与多径衰落的影响。因此,无人机所采用的圆极化天线逐渐增多。针对巡检无人机圆极化天线设计中存在的依赖已有经验、探索能力弱、计算成本高的问题,提出一种基于变分自编码器的生成式设计方法,并以双圆极化超表面天线为例,证明所提方法的有效性。所提方法通过参数化与像素化相结合的策略表示天线结构,生成大量天线结构样本,构造低成本样本集。利用该样本集训练变分自编码器,其编码器将高维天线结构映射至低维连续潜在空间,解码器则从潜在空间采样生成新天线结构,从而实现天线设计空间的高效探索。基于哈里斯鹰优化算法在潜在空间对天线性能进行多目标优化,以提升天线整体性能。所提方法具有不依赖已有经验、探索能力强、计算成本低、效率高的特点。所设计的天线经加工与实测,在阻抗带宽(61.4%)、轴比带宽(53%)、峰值增益(9.6 dBi)方面性能优异。