用于亚太赫兹频率喇叭天线不确定性量化与优化的自适应多项式混沌展开
信息论
2024-04-09 v1 新兴技术
math.IT
摘要
亚太赫兹天线将在下一代无线通信系统中发挥重要作用。然而，在亚太赫兹频段，天线制造公差在设计阶段需要被准确考虑。考虑制造公差来研究天线设计平均性能的经典方法是使用蒙特卡洛（MC）方法。在本文中，我们提出了一种自适应多项式混沌展开（PCE）方法，用于对具有平顶辐射方向图的亚太赫兹喇叭天线进行不确定性量化分析。该方法构建了天线对电磁（EM）激励响应的代理模型，并估计其统计矩，精度接近参考的 MC 方法，但计算复杂度大幅降低约两个数量级。此外，基于 PCE 的代理模型可以替代全波电磁求解器来生成感兴趣电磁量的样本，从而在优化任务中显著提升计算效率。为此，我们成功地将 PCE 与粒子群优化方法相结合，设计了工作在 GHz 的喇叭天线自由参数，以实现平顶增益。
引用
@article{arxiv.2404.04542,
title = {Adaptive Polynomial Chaos Expansion for Uncertainty Quantification and Optimization of Horn Antennas at SubTHz Frequencies},
author = {Aristeides D. Papadopoulos and Yihan Ma and Qi Luo and George C. Alexandropoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04542},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 12 figures, submitted to an IEEE Transactions Journal