张金周

摘 要：利用遗传算法和全电粒子模拟算法结合，研制二维全电磁粒子模拟并行优化程序。这样操作的目的在于有效地克服PIC程序给优化设计带来不利影响的因素，从而有效地提升微波器件优化设计水平。文章通过融合遗传算法和全电磁粒子模拟算法后，研制出了二维全电磁粒子模拟并行优化程序，该程序对于提升微波器件运行效率有着极为重要的意义。在对微波器件进行优化设计的过程中，必须优化设计其中的磁绝缘线振荡器以及超辐射返波管，并且把束波转换效率作为重要的优化目标，从而实现优化磁绝缘线振荡器效率的目的。

关键词：微波器件；优化设计；研究分析

在优化设计微波器件的过程中，电磁粒子模拟技术，即PIC模拟技术。经过对PIC模拟的设计结果加工试验后，能够有效地缩减源器件的研制周期与成本，使得利益更为可观。但是PIC技术自身不包含寻优技术，当前器件设计中主要以PIC技术作为基础进行设计，在这一过程中主要以参数扫描的方式针对各个参量进行数值模拟，之后展开人为寻优工作。需要注意的是，这一过程较为缓慢，效率比较低，同时需要消耗的时间也比较长，在费时费力的背景之下也极有可能无法寻找出最优值。实际上，PIC算法中存在着不足，而遗传算法的应用可以有效地弥补这方面的不足，为此在微波器件优化设计中应用该算法极为重要，应该给予高度重视。

1 对二维并行优化程序分析