用SB-SADEA方法设计和优化用于生物医学应用的堆叠宽带体上天线与寄生元件和缺陷地面结构

科学领域:

• 电磁波是一种电磁波.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 天线设计天线设计.

背景情况:

• 机身上的天线提供非侵入性的生命体征监测.
• 设计身体上的天线是具有挑战性的,因为人类组织的高介电常数.
• 身体组织的个体间的变化会影响天线的性能.

研究的目的:

• 设计和优化一种新的机身微带天线,以提高带宽和稳定性.
• 为了应对在机身天线设计中个体间的变异性所带来的挑战.
• 为了利用人工智能进行天线优化.

主要方法:

• 开发了一种堆叠的微条形天线,配有寄生元素和有缺陷的地面结构.
• 采用人工智能驱动的设计方法:用于天线优化 (SB-SADEA) 的自适应贝叶斯神经网络代理模型辅助差异演化.
• 优化了27个可调节的设计参数,使用SB-SADEA方法与简化的车身模型.

主要成果:

• 模拟阻抗带宽从150 MHz增加到1.3 GHz.
• 分析了个体间变异性对S参数的影响.
• 测量带宽在某些受试者身上达到1.6GHz,显示出强度.

结论:

• 人工智能优化的机身天线实现了显著增强的带宽.
• 该SB-SADEA方法有效地解决了由人类组织的变异性所带来的设计挑战.
• 开发的天线显示了可靠的日常生命体征监测的前景.