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天线作为微波通信领域的基本的设备，凡是利用电磁波来进行信息的传递和接收的相关领域均是应用天线和天线的相关的技术来实施的，其被广泛的应用到电视广播，航天航空及遥感等实际的工程应用中。天线的设计作为一个比较复杂的非线性的优化设计问题，传统的数学计算方法往往效果不佳。演化算法是一种比较有效的全局搜索的优化算法，它对于非线性的复杂的优化问题具有良好的效果，多目标演化算法作为演化算法中的一种比较前沿的优化算法，其在许多方面得到了广泛的应用。近年来，演化算法被逐渐的应用到天线的优化设计领域，本文通过对于多目标演化算法NSGA-Ⅱ的系统的学习研究，对其进行了相应的改进，设计了一种新的基于NSGA-Ⅱ的动态的NSGA算法(DNSGA)，并利用来进行了天线的自动化设计。对于NASA研究中心的ST5四臂天线进行了编码设计，通过运用DNSGA算法来求解得到了满足要求的四臂天线结构模型。最终设计了基于NSGA-Ⅱ的四臂演化天线软件系统，实现了天线设计的自动化。
本文首先介绍了课题的相关的背景，研究目标和意义以及演化天线的国内外的研究现状。随后对于演化算法和天线的相关的理论进行了介绍。然后对于四臂单支线天线，树型分支的线天线进行了相关的编码设计，解决了复杂的天线结构的编码的设计工作。随后通过对于多目标优化模型和动态多目标优化模型的研究，建立天线问题的相关的数学物理优化模型。通过利用实数型编码的方式来进行天线的编码设计，对于利用演化算法来进行天线问题的优化具有良好的效果。
通过对于NSGA-Ⅱ算法进行研究学习，在其基础上进行了相应的算法的改进，设计了一种改进的动态的NSGA算法(DNSGA)，在NSGA-Ⅱ算法的基础之上对于其后代产生的操作进行了改进，利用差分演化算法的相关的交叉，变异操作进行了替代，同时为了提高算法的搜索的范围空间，将算法进行了动态化的处理。将DNSGA算法用来求解相关的测试问题并且与其他的演化算法进行比较，通过实验结果分析，验证了算法的有效性，最终将DNSGA算法运用来进行了相应的四臂天线的优化设计，分别得到了满足设计要求的四臂无分支和四臂树型分支的天线结构个体，结果表明了DNSGA算法在天线优化问题中的有效性。
本文最后对于演化天线系统的相关的体系架构，流程及相关的模块进行了介绍，随后设计了演化天线系统中的相应的数据结构，主要为演化算法和天线问题的相关数据结构。另外针对多种天线电磁仿真软件(NEC，HFSS，CST)和天线问题，设计了相应的天线问题与电磁仿真软件的接口，便于调用电磁仿真软件来进行天线问题的仿真计算，并同时从软件设计学的角度采用了设计模式中的桥接模式等对于演化天线问题库进行了相关的设计，使得天线问题与电磁仿真软件之间实现了高内聚和低耦合。最后，将动态NSGA演化算法(DNSGA)，天线结构问题库和天线电磁仿真软件结合了起来，并通过一定的图形化界面，设计了一套基于NSGA-Ⅱ的四臂演化天线系统。