多段階粒子群最適化を用いたアンテナ設計の一例
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概要
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本報告では,アンテナ設計における多目的最適化問題を解くために,粒子群最適化(Particle swarm optimization:PSO)に導入する多段階最適化手法(Multi-level optimization:MLO)を提案する.そのアイデアとしては,これまでに検討されてきた従来の手法と異なり,各サブ目的関数を順序に一つずつを最小化するという考え方であるが,ここで一つの特定の適用例を通じて,そのアイデアの有効性を示す.適用例は,WLANのIEEE802.11b/g帯(2400〜2484MHz)で動作するL字型折返しモノポールアンテナアレー(L-shaped folded monopole antenna array)の三目的最適化問題であり,最適化目的として,反射係数S_<11>,相互結合S_<21>とアンテナ体積をそれぞれ表す三つのサブ目的関数をPSOにおいて順序に最小化することで,より形状が小さく性能の良いLFMAアレーを設計することとする.また,提案手法と従来の重み付き総和法(Conventional weighted aggregation:CWA)やパレート優劣概念による手法(Pareto dominance:PD)との比較を行ない,安定した最適化結果の導出や計算コストの節約といつた提案手法の利点を明らかにする.提案手法により導出した最適化結果では,所望周波数帯において10%の帯域(2.32〜2.57GHzでS_<11>≤-10dB)を確保し,S_<21>を完全に-15dB以下まで低減すると共にアンテナ体積を元の形状の28.5%ほど小さくすることができるLFMAアレーが得られた.
- 一般社団法人電子情報通信学会の論文
- 2013-05-09
著者
-
森下 久
防衛大学校
-
西脇 眞二
京都大学大学院
-
小柳 芳雄
パナソニック モバイルコミュニケーションズ
-
泉井 一浩
京都大学大学院
-
グェン トゥワン
防衛大学校電気電子工学科
-
グェン トゥワン
防衛大学校理工学部電気電子工学科
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