图形天线：利用混合式知识引导与数据驱动技术实现性能、自由度与效率的平衡

《IEEE Journal of Selected Topics in Electromagnetics, Antennas and Propagation》：Graphic Antenna: Reconciling Performance, Freedom, and Efficiency Using Hybrid Knowledge-Guided and Data-Driven Technology

　　

摘要：

近年来，天线设计理念已从依赖分析理论和工程直觉的传统方法，转变为借助全波仿真和数据驱动技术实现的自动化工作流程。尽管这些方法功能强大，但仍受限于设计者最初设定的拓扑结构。基于像素等的拓扑优化技术通过探索新的结构来克服这一限制，但由于设计变量呈组合爆炸式增长，往往会导致巨大的计算负担。为应对这些挑战，“图形天线”这一概念应运而生，成为一种具有变革意义的解决方案。该方法采用混合模式，将知识引导的先验条件与数据驱动机制相结合，将复杂几何结构编码到低维潜空间中，从而在保持高度设计自由度的同时显著降低优化维度。本综述全面梳理了这一方法的发展历程，指出了参数优化的局限性、拓扑优化的挑战，以及图形天线在提升计算效率与性能方面的潜力。