在當代移動通信中，天線系統面臨著小型化、寬頻帶、多天線集成等一系列挑戰，這也促進天線設計技術的進步。利用優化算法和天線數值計算方法實現對天線結構的自動設計（Automated Design）是一種全新的天線設計技術，也是現代天線發展的一個重要趨勢，為應對移動通信中天線系統的挑戰提供了可力的手段。經過多年研究工作，我們采用遺傳算法（Genetic Algorithms）和并行計算技術編寫了一套天線自動設計軟件系統－“金沙”軟件系統。該軟件系統已成功地對多類復雜結構天線進行了計算機輔助的天線自動設計，顯示出比傳統天線設計方法更大的靈活性和更強的設計能力。
關鍵字：天線自動設計；遺傳算法；并行計算；移動通信

一、移動通信中天線系統面臨的挑戰
天線作為移動通信系統的一部分，其性能的優劣對通信質量有極為重要影響。近年來，隨著無線通信技術的發展，特別是高速數據傳輸系統以及寬帶無線系統的發展，要求天線具有更寬的帶寬。同時微電子技術與大規模集成電路迅猛發展，使移動通訊設備，特別是終端設備越來越小型化，天線成為設備中龐大、笨重部件的問題日漸突出。
同時，移動通信設備的功能越來越強大。例如移動通信終端－手機，往往要求其天線系統必須要同時覆蓋眾多的工作頻段，如滿足GSM、DCS、PCS、UMTS、WiBro、 Bluetooth、WLAN、GPS、Wifi等通信需求。這需要在手機狹小空間內設計多天線集成系統，同時要避免天線之間能量耦合和干擾造成天線性能惡化。
移動通信對天線系統提出的小型化、高效率、寬工作頻帶、多天線集成、高可靠性和成本低等一系列要求，對天線設計提出了嚴峻的挑戰。應用這種挑戰，不但是中國，也是全世界天線設計者面臨的共同難題。
傳統的天線設計方法或者基于對理想或簡化天線模型的理論分析，或者依據已有的工程經驗公式進行參數設計。設計能力很弱，很難設計出一些結構復雜的新型天線。同時傳統天線設計方法用一種類似手工作坊方式進行天線設計，效率極其低下、設計周期長、成本高。因此必須尋找新的天線設計手段。
現代科學的高速發展為天線設計開辟了一條新的道路，即天線自動設計。天線自動設計是采用數值計算方法對天線性能進行仿真計算，利用遺傳算法（Genetic Algorithms, GA）和神經網絡等現代優化算法實現對天線結構的計算機輔助設計。天線自動設計能夠有效地用計算機高速計算代替大量的天線設計者手工勞動，促進天線設計能力和設計效率的極大提高。這為我們應對現在移動通信中天線系統的挑戰提供了有力的手段。