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龙图腾网获悉合肥师范学院申请的专利基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120676382B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510819492.5，技术领域涉及：H04W24/02；该发明授权基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统是由胡金花;范程华;张忠祥;罗伟;石正阳设计研发完成，并于2025-06-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统在说明书摘要公布了：本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，涉及基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统。该基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统，系统应用于无人机群组通信系统，系统包括天线阵列单元、数据采集单元、时域混合快速算法单元、互耦计算单元、优化控制单元和通信协调单元。本发明中，通过数据采集单元实时获取无人机群组的三维地理坐标、姿态角数据及信号强度，结合互耦计算单元的实时互耦系数分析，使得系统能够动态感知编队形态变化并触发优化指令，并通过优化控制单元通过预设阈值对比，优先调整偏离程度最大的节点，确保天线间距与辐射方向图始终适配动态环境，使互耦效应降低，显著提升通信稳定性。

本发明授权基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统在权利要求书中公布了：1.基于时域混合快速算法的天线辐射与互耦协同优化系统，其特征在于，所述系统应用于无人机群组通信系统，所述系统包括天线阵列单元、数据采集单元、时域混合快速算法单元、互耦计算单元、优化控制单元和通信协调单元； 所述天线阵列单元包括多组可重构天线单元，用于动态调整辐射方向图； 所述数据采集单元用于实时采集无人机群组中各无人机的三维地理坐标、姿态角数据、天线的信号强度S及环境干扰强度I； 所述互耦计算单元根据三维地理坐标计算天线间距D，同时根据姿态角数据计算当前无人机的天线方位角，并结合所述数据采集单元上传的其他数据，通过公式，计算天线间的实时互耦系数C，其中，Si为第i个天线的信号强度，Di为当前无人机天线与其他无人机第i个天线之间的间距，为当前无人机天线与其他无人机第i个天线之间的方位角； 所述优化控制单元用于预设阈值Cth，并将所述实时互耦系数C与预设阈值Cth进行对比，若C＞Cth，则生成优化指令并通过所述通信协调单元发送至所述时域混合快速算法单元； 所述时域混合快速算法单元根据所述优化指令，结合当前辐射方向图，采用混合快速迭代算法重新计算最优天线参数，并通过所述天线阵列单元调整辐射方向图，用于降低互耦效应； 所述时域混合快速算法单元的具体优化步骤包括： 步骤一：根据当前天线间距和信号强度，构建电磁场分布矩阵； 步骤二：采用时域有限差分法计算初始辐射效率； 步骤三：结合遗传算法对天线参数进行全局搜索，获得最优方向图参数； 步骤四：将优化后的参数发送至所述天线阵列单元执行调整； 所述步骤一的具体操作步骤为： 基于互耦计算单元计算的天线间距D、数据采集单元获取的天线的信号强度S以及各无人机的姿态角数据构建电磁场分布矩阵E，具体为： 根据无人机的三维地理坐标，建立包含所有天线单元位置的离散化三维网格模型； 将每个天线的信号强度S和天线方位角作为输入参数，基于麦克斯韦方程组计算网格节点处的电场强度分量，，，形成电磁场分布矩阵，其中，m，n，p分别为网格在X，Y，Z轴的分段数； 所述步骤二的具体操作步骤为： 对所述电磁场分布矩阵E，应用时域有限差分法进行时域迭代计算，具体包括： 设置时间步长和空间步长，，，满足Courant-Friedrichs-Lewy稳定性条件； 初始化电磁场边界条件，采用完美匹配层吸收边界； 通过离散化的麦克斯韦旋度方程，逐时间步更新电场和磁场分量，直至达到稳态； 根据稳态场分布，通过公式计算天线的初始辐射效率，其中，为辐射功率，为输入功率； 所述步骤三的具体操作步骤为： 种群初始化：随机生成包含N个个体的初始种群，每个个体表示一组天线参数组合，包括相位偏移、振幅权重及方向角调整量，其中，K为天线单元总数； 适应度评估：以最大化辐射效率和最小化互耦系数C为优化目标，定义适应度函数为，其中，，为权重系数，且； 遗传操作：采用轮盘赌法选择适应度高的个体进入下一代，对选中的个体进行单点交叉，交换部分参数，以概率随机调整某些个体的相位或振幅参数； 迭代终止：当达到预设迭代次数或适应度函数变化率低于阈值时，输出最优参数组合； 所述步骤四的具体操作步骤为： 将遗传算法得到的最优参数组合转换为天线阵列单元的控制指令； 通过可重构天线单元的移相器和衰减器调整相位及振幅，同时驱动伺服机构调整天线指向，使辐射方向图与优化结果一致； 实时监测调整后的互耦系数，若≤，则完成优化，否则返回步骤一重新计算。

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