面向物联网应用的无监督自由形平面天线拓扑结构的代理辅助合成
数值分析
2026-03-05 v1 机器学习
数值分析
摘要
Internet of Things (IoT)应用的天线结构设计是一个具有挑战性的问题。当代辐射器通常受到若干电气和/或辐射相关要求的制约，同时也受到IoT系统具体需求和/或预期运行环境约束的限制。传统的天线设计方法通常涉及拓扑结构与其调谐的手动开发。虽然这种方法已被证明有用，但容易出错且受工程偏好影响。或者可以在设计师监督下生成并优化几何结构。该过程可以由合适的算法控制，以确定然后调整天线几何结构以满足规格。不幸的是，IoT辐射器的自动设计伴随着诸多挑战，如确定理想的几何结构或高优化成本问题。在本工作中，提出了一种面向性能导向的自由形天线开发的可变保真度框架，使用通用仿真模型表示天线。该方法采用能够识别从一组自动生成（并可供潜在重复使用的）候选设计中确定合适辐射器拓扑结构的代理辅助分类器。随后获得的几何结构将通过基于梯度的优化引擎进行双阶段调谐。本文基于六个数值实验演示了该框架，涉及面向5 GHz至6 GHz和6 GHz至7 GHz频段的带宽增强贴片天线的无监督开发。还对该方法及所生成的拓扑结构进行了广泛的基准测试。
引用
@article{arxiv.2603.03802,
title = {Unsupervised Surrogate-Assisted Synthesis of Free-Form Planar Antenna Topologies for IoT Applications},
author = {Khadijeh Askaripour and Adrian Bekasiewicz and Slawomir Koziel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03802},
year = {2026}
}