基于人工蜂群算法的多层微波介质滤波器多目标设计
信号处理
2021-01-27 v1
摘要
受自然蜜蜂采蜜现象启发而提出的人工蜂群算法（ABC）是一种简单而强大的元启发式优化算法。单目标 ABC 的性能已通过电气、机械及土木工程等不同设计优化问题得到充分验证。其效能亦有望应用于多层微波介质滤波器（MMDF）的多目标设计优化中，该问题属于电气工程电磁（EM）设计范畴内一项具有挑战性的多目标问题。MMDF 由叠加的多层介质构成，以在期望频带内通过或阻断电磁波。本文建立了 MMDF 的精确双目标 EM 模型，目标为斜入射波角范围内的总反射系数，涵盖横电（TE）或横磁（TM）极化。目标函数取决于通带与阻带区域的总反射（TR）。利用多目标 ABC（MO-ABC）策略，结合频率相关材料数据库，在所构建的双目标 EM 模型下对低通（LP）、高通（HP）和带通（BP）三类 MMDF 进行优化设计。在可行解中对帕累托最优解进行精炼，以同步最小化目标函数。通过目标函数间的权衡，从帕累托最优解中选取全局最优 MMDF 设计。通过数值与图形结果充分展示了所设计 MMDF 的频率特性性能。由此表明，MO-ABC 在 MMDF 多目标设计中同样具有通用性与鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2101.10858,
title = {Multi-objective design of multilayer microwave dielectric filters using artificial bee colony algorithm},
author = {Abdurrahim Toktas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10858},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication. 22 pages, 4 figures, 5 tables