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微带天线由于剖面低、体积小、易于与载体共形等特点，在移动通信中的应用越来越广泛。时域有限差分(FDTD)法和遗传算法，由于各自的优点，已被应用于微带天线的分析与设计。本文包含两方面主要研究内容，一个是研究FDTD法分析微带天线的方法；另一个是研究遗传算法设计微带天线的方法。
第二章系统地讨论了时域有限差分法吸收边界条件的设置、空间网格的划分、近远场变化等基本理论。在FDTD法基本理论的基础上，分析微带天线需要特别处理的是微带天线馈电部分的建模和激励源的设置。微带天线馈电方法可分为两种最基本的方式：一是微带线馈电；一是同轴线馈电。第三章首先介绍了微带线馈电的建模方法和激励源的设置方法，之后，详细讨论了微带天线馈电同轴线内、外导体矩形网格的阶梯近似方法及其激励源的设置。由于这种方法中同轴线区域与天线区域间的场值连接复杂，因此，本文提出了另一种同轴线的建模方法，即采用一维传输线模型描述微带天线与接地板以下的同轴线部分，用细导线模型分析贴片与接地板间的探针，数值与实验结果表明该方法是可行的。第四章研究内容是FDTD法分析加载微带天线。在讨论了局部共形技术分析探针加载的微带天线之后，采用一维传输线模型和细导线模型分析了探针加载的微带天线。另外，本文还扩展了其他作者用FDTD法分析集总元件加载微带线的方法，用FDTD法分析了电阻加载的微带天线。
本文系统地研究了遗传算法设计微带天线的方法。第五章论述了遗传算法的基本概念和基本原理。第六章研究了遗传算法设计微带天线的编码、初始群体生成及针对不同设计要求的适应度函数的构造方法，同时，还讨论了减少遗传算法结合数值方法设计微带天线计算量的方法。通过修改传统遗传算法初始群体中个体的生成方法，使用小群体规模和高变异概率操作的方法，用遗传算法结合FDTD法设计出了一个宽频微带天线。若已知微带天线的谐振频率公式，则借助由谐振频率公式构造的适应度函数，可以减少遗传算法设计微带天线的时间，所以本文还研究了由微带天线的谐振频率公式构造适应度函数的方法。最后，给出了蝶形微带天线的谐振频率公式，结合蝶形微带天线的设计过程，详细讨论了根据谐振频率公式用遗传算法设计微带天线的方法。