现代通信技术的迅速发展,推进着天线向小型化、宽频带、多频段方向发展,天线对现代通信系统有重要的影响,是决定整个系统性能的关键部件。天线的优化设计通常涉及高度非线性的问题,传统优化算法往往无法获得全局最优解,粒子群算法具有寻优能力强、收敛速度快等优点,能有效地求解天线设计中的复杂优化问题,然而粒子群算法存在早熟收敛等不足,在将其应用于天线优化设计时还存在很多值得改进之处。本文对RFID阅读器天线设计、WLAN/WiMAX多频带天线设计、Kriging模型、PSO算法的改进及其在天线优化设计中的应用进行了研究。本文的主要研究成果及创新之处可概括为:(1)提出了基于拉丁超立方抽样单维更新的文化粒子群算法(LHS-CBPSO)。通过多项测试函数评测本文算法的性能,结果显示该算法收敛速度快,搜索精度高,能有效跳出局部最优。(2)构建了基于LHS-CBPSO算法与HFSS联合仿真优化方案,并对RFID系统进行研究,设计优化了一款RFID阅读器圆极化天线,结果显示该方案能有效求解天线优化问题。(3)针对RFID天线优化过程中显露出的仿真计算量大、耗时长的问题,引入Kriging模型代替HFSS软件仿真,并通过动态更新的方法提高模型精度,提出了基于动态Kriging模型的LHS-CBPSO算法与HFSS联合仿真优化方案。(4)应用该优化方案设计优化了一款WLAN/WiMAX多频带天线,并制作了天线实物,实测结果表明该款天线能工作在WLAN/WiMAX所有频段,具有良好的辐射特性,并且对比原联合仿真优化方案,该方案能有效缩减适应度评价时间,极大地提高优化设计效率。