基于GA和PSO算法的反射陣列仿真設計
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2．2 數據優化
反射陣列要求θ在60°～120°之間的RCS均大于-20 dB，且整體效果圖盡量好。在進行優化時，將優化條件設置為大于等于20 dB，優化范圍為60°～120°，優化步長為5。
優化算法主要步驟：
(1)建立模型，將陣子間距設為變量，即需要優化的參數；
(2)確定優化方式；
(3)設置參數的優化范圍和優化步長，以及優化所需達到的標準，即適應度；
(4)對模型進行計算網格劃分，即計算的個體，個體中包含所需優化的尺寸信息；
(5)運行FEKO，對個體適應度進行計算；
(6)判斷個體串適應度是否達到適應度標準，若是，則停止，若否，則繼續；
(7)重復以上迭代過程，直到滿足優化標準或是達到迭代次數；
(8)軟件自動將計算好的最優尺寸輸出顯示，并可查看對應的RCS圖；
(9)若一種優化算法達不到理想效果，則采用另一種算法，從第(2)步開始運行。
兩種優化算法的結果如圖3(b)，圖3(c)所示。
2．3 雙優化
經過以上兩輪優化，已經得到了比較理想的值，但為了使陣列更充分地使用可以利用的空間，在上述優化參數的基礎上，采用雙優化，即在GA中設置兩個優化條件為：
(1)優化范圍：60°～120°；優化條件：≥20 dB。
(2)陣列總長度在不超過1 000 mm的前提下盡量的長。仿真結果如圖3(d)所示。
通過圖3可以看出，優化算法相對于經驗公式可以既快又好地提高陣列的性能。間距d1，d2，d3，d4分別為25．1 mm，15．3 mm，35．7 mm，5．1 mm，每組的間距個數分別為1，12，4，6，陣列關于xy平面對稱。
3 仿真結果和實物測試結果
由于測量暗室條件的限制，無法測量原尺寸的圓柱，所以采用一條形平板代替測量。在此選用的平板尺寸為1 000 mm×16 mm，這個尺寸基本可以保持原陣列的性能。平板由兩部分組成，仿真時底層為理想吸波材料做成的介質，頂層為理想金屬極子貼片；實物底層為環氧玻璃，頂層為銅貼片，圖4為實物圖片。本文引用地址：http://www.104case.com/article/156097.htm
為了方便測量，介質底板采用環氧玻璃，實際投入使用時，介質采用理想吸波材料制成的薄膜，可以任意貼在想要覆蓋的區域，經濟方便。
將柱面改為平面之后，模型尺寸大大減小，計算量也急劇減少，因此在此之前已經得到的優化值基礎上進行進一步優化可以快速地得到理想的優化參數。為了更直觀地比較陣列的優勢，又仿真并實測了一個相同尺寸的銅板的RCS。圖5、圖6分別是仿真和實物測量的平板陣列和銅板的RCS圖。從圖5和圖6中可以看出，極子陣列相對于同等尺寸的金屬板RCS顯著提高，并且分布更均勻，實物測量結果與仿真結果有很好的一致性。
4 結論
由上述可以看出，實測得到的曲線與仿真得到的曲線基本吻合，能夠很好地滿足最初的設計要求，由此說明本文提出的軟件優化結合經驗公式的方法能夠準確、高效地設計出結構合理、滿足不同性能要求的極子陣列，并且可以在此基礎上靈活設計更加復雜的陣元和陣列拓撲結構。
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