Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) представили инновационный алгоритм, способный в сотни раз ускорить процесс проектирования патч-антенн. Технология позволяет сократить сроки разработки с нескольких недель до нескольких часов, что может значительно снизить стоимость производства антенн для Wi-Fi-устройств, спутников и беспилотников. Результаты исследования были представлены на 67-й конференции МФТИ.
Новый алгоритм МФТИ использует бинарное кодирование и суррогатную оптимизацию, что позволяет ему не просто перебирать варианты, а «придумывать» оптимальную форму антенны. Вместо прямых вычислений метод работает с упрощенной моделью, которая быстро находит перспективные решения и проверяет их в основной системе.
Вместо того чтобы сразу подбирать сложную конфигурацию, наш алгоритм сначала представляет цельную металлическую пластину (1), а затем последовательно вырезает в ней прямоугольные области (о) и во время этого анализирует, как каждое изменение влияет на характеристики всей антенны. Такой подход резко снижает вычислительную нагрузку, поскольку на каждом шаге оптимизируется лишь небольшое число параметров, а не вся структура сразу.
Тестирование в программах FEKO и pSeven подтвердило эффективность метода: простая патч-антенна на 10 ГГц была спроектирована за 109 итераций, двухдиапазонная — за 586, а всенаправленная на 1,9 ГГц — всего за 99 итераций. Традиционные методы проектирования требуют несколько тысяч итераций, что увеличивает длительность процесса разработки.
Новый подход широко адаптируется для производства антенн различного назначения: от простых бытовых Wi-Fi роутеров до сложных систем беспилотных летательных аппаратов и спутниковой связи.
Патч-антенны — компактные и легкие конструкции, широко применяемые в мобильных телефонах, планшетах, спутниковой связи и в дронах. Они состоят из металлической пластины на диэлектрической подложке, а их эффективность зависит от точной настройки геометрических параметров.
Читайте ещё материалы по теме:
Программное обеспечение от пермских учёных ускорит испытание газотурбинных двигателей в 1,5 раза
ИИ диагностирует причину инфаркта за 400 мс: новшество в анализе снимков ОКТ
Сейчас на главной
На платформу установили противоосколочные панели и минный трал для инженерной разведки
Проверка пройдёт над побережьем Белого моря в реальных погодных условиях
Глава Минэнерго США уверяет, что будет следовать закону о запрете импорта, принятому ещё при Байдене
Беспилотник поражает цели на расстоянии в сотни километров
Передвижной цех предназначен для работы в полевых условиях вдали от стационарных СТО
Пока в опросе лидируют «Эмка» и «Микроша»
Модернизация позволит заводу быстрее выпускать микрофоны «Гаруда» и защитную экипировку «Оберег»
Несмотря на санкции, объём грузоперевозок второй год держится на рекордном уровне
Опрошенные медики боятся принять ошибочное решение при работе с новыми технологиями
Цифровой ID с QR-кодом заменит студенческий для прохода в учебные заведения и общежития
Всего в 2026 году предприятие получит более 400 единиц современной техники
Манёвры с участием судна проекта 21980 «Грачонок» прошли в Балтийском море