用途:使用 MATLAB Antenna Toolbox 设计、分析与优化天线和阵列,从目录元件到自定义形状、PCB 制造、AI 加速探索与代理辅助优化。
主要能力:目录天线设计(偶极子、贴片、喇叭、螺旋、八木等,按频率设计并分析方向图、阻抗、S 参数、回波损耗);自定义天线(用 shape.* 图元构建、挤出、导入 STL/CAD、配置馈电);PCB 天线(pcbStack 多层叠层、布尔金属图案、探针/边缘/孔径耦合馈电、导出 Gerber);阵列(线阵、矩形阵、圆阵、共形阵、波束扫描、幅度加权、栅瓣分析、无限阵列、MIMO 隔离与互耦);AI 加速(AIAntenna 代理模型、patternFromAI 由 2D 切片重建 3D 方向图);优化(内置 optimize() 与 SADEA/TR-SADEA,支持几何约束)。
使用方式:目录天线先设基板再 design(),基板天线按 lambda/8 剖分;自定义天线用 shape.* 命名空间、尺寸以米为单位、必须定义馈电;pcbStack 先设 BoardThickness 再设 Layers,金属图案用 antenna.*,Gerber 文件名须用单引号 char;阵列 design(arr, freq, element) 必须传第三参数;AI 工作流用 design(..., ForAI=true),仅 12 种天线有预训练模型,预测须用 exportAntenna 加全波仿真验证;优化从 design() 出发,自定义评估函数需对最大化指标取负并用 try/catch 返回 1e6 惩罚。
适用场景:目录/自定义/PCB 天线设计、阵列与 MIMO 分析、AI 参数扫描与方向图重建、增益/带宽/旁瓣/前后比优化。
限制:反射面天线、反射阵、安装天线或 RCS 应使用 matlab-analyze-antenna-structures;阻抗匹配网络、measuredAntenna、RF 传播或 SAR 应使用 matlab-integrate-antenna。design() 不适用于 pcbStack,需先设计目录天线再转换。SweepOption="interp" 仅用于基板天线的 sparameters。所有尺寸单位为米,使用 physconst("LightSpeed") 而非硬编码 3e8。