一种新的低副瓣曲线阵数值综合方法

本文提出了一种新的低副瓣曲线阵数值综合方法。把曲线阵综合问题表述为约束非线性最优化问题,利用新直接方法求解它,即可求出使阵列的总方向图满足特定的副瓣电平指标,且具有尽可能高的方向性系数的激励和空间分布,文中主要给出了自由空间曲线阵综合的数学模型和计算结果,并给出了直线阵时新综合方法与Taylor分布的比较结果。新综合方法也适用于共形曲线阵综合问题。     

随机误差对雷达阵列天线低副瓣波束影响的分析

低副瓣阵列天线是现代雷达的普遍要求,但低副瓣天线的方向图指标通常受随机误差影响较大,设计时若不充分考虑随机误差对这些指标的影响,将会对实际结果产生较大影响.针对上述问题,提出了一种适合于雷达阵列天线低副瓣波束的幅相随机误差分析方法,可确定低副瓣波束Taylor综合的合理副辫值和满足副瓣指标要求的幅相误差,并分析了幅相误差对阵列方向系数及波束指向的影响.仿真结果表明:该方法可靠有效,可为天线阵面和馈电网络设计以及安装精度提供依据.     

基于副瓣峰值控制的天线阵方向图综合

在干扰入射方向,自适应天线阵方向图会产生零陷,使副瓣电平降低。根据自适应阵列的这一特性,应用一种基于最大输出信噪比准则的改进自适应算法对天线阵进行方向图综合。假定有大量干扰信号施加到方向图副瓣区,通过只对副瓣峰值电平进行控制调整加权值,降低副瓣电平,得到满足副瓣要求的目标方向图,使算法得到简化。可以应用于不等间距直线阵列和矩形平面阵的方向图综合问题。考虑了阵元间的互耦及阵元方向图特性的影响。仿真结果证实了该算法是可行的。     

低副瓣任意波束直接合成算法研究

在传统阵列天线波束赋形设计中，通过对阵元天线辐射方向图进行幅度相位加权，获得阵列合成方向图.通常阵元激励幅度相位权值的获取，取决于优化算法对目标方向图和阵列合成方向图的对比，通过对阵元激励幅度相位进行大量随机选参后，获得优化结果.由于算法通常是基于相关的阵元方向图，且算法中缺乏副瓣抑制机制，使得方向图合成效率不高且副瓣效果通常不理想.该文设计了一种任意波束直接合成算法.该方法首先在阵元方向图的基础上获得一组互相独立的高增益窄波束（自由基波束），然后基于此波束进行方向图的直接合成，使波束赋形问题统一到基于自由基波束权值运算的范畴内，对波束赋形问题进行了统一，避免了未知参量的随机优选过程，极大提升了阵列天线波束赋形设计的效率.同时在自由基设计的过程中结合了副瓣抑制机制，且这种副瓣抑制机制与波束赋形过程互相独立，使合成波束的副瓣天然地具备了低副瓣的特征.     

基于迭代NUFFT的不等距阵列天线低副瓣方向图综合

针对不等间距阵列天线的低副瓣方向图综合问题,提出了一种基于非均匀快速傅立叶变换(NUFFT)的迭代算法.通过严格的数学推导,建立非均匀离散傅立叶变换(NUDFT)与天线阵因子之间的对应关系,利用过采样FFT系数的线性组合来近似表达复指数函数进而实现NUFFT,最后通过插值和反复的迭代有效地抑制了阵列天线的最大副瓣电平.结合等间距阵列和不等间距阵列的算例,对比粒子群算法的优化结果,验证了该算法的有效性和高效性.     

集中式MIMO雷达发射方向图快速设计方法

该文提出了任意发射方向图可以由一组基波束合成的思想。基于该思想,先对集中式 MIMO雷达阵列进行切比雪夫幅度加权构造出一组具有较低副瓣的基波束,然后利用线性规划来快速求解出构成方向图的基波束和其比例系数。与已有的半正定二次规划方法相比较,采用线性规划综合出来的发射方向图具有较低的空域副瓣和较小的空域互相关,并且计算时间较快。     

阵列天线的切比雪夫方向图综合

阵列天线是指由多个离散的辐射元,按一定规律排列组成的天线系统.其具有高增益,强方向性,主瓣可控等特性.文中研究了利用切比雪夫法对阵列天线输入不同参数:馈源单元数N,馈源间距d,副瓣电平SLL,得出参数改变对阵列天线方向图的综合影响,通过工程示例论证出切比雪夫法用于方向图综合的优缺点.为切比雪夫法用于天线方向图综合比较提供了一种有效的参考方法.     

多约束条件下的阵列天线方向图可重构设计

介绍了一种多个约束条件下的阵列天线方向图可重构设计方法。在阵列激励功率种类与仅相位加权等条件的限制下,优化后的阵列天线多种方向图均满足了预设目标。首先,建立了多目标优化求解模型;然后,针对不同的问题采用了不同的优化方法进行求解。优化后的阵列采用了三种不同的功率组件,并在同一功率激励情况下采用不同的相位分布分别实现了低副瓣笔形波束、45°余割平方与22°扇形方向图的可重构设计,而且优化后的总输入功率较相同副瓣电平下的泰勒加权的总功率增加了约13%。     

二维阵列天线方向图综合算法研究

在阵列天线的应用中,需要控制阵列天线的方向图达到合适的副瓣电平要求。本文在对已有的一维阵列方向图综合算法进行研究的基础上,给出了一种基于自适应阵列信号处理理论的二维阵列天线方向图的综合算法,将待综合阵列假想为自适应阵列,通过不断调节对阵列施加的干扰,再由自适应算法调节阵列权值,最终得到合适的方向图。     

小型单脉冲SSR天线的研制

介绍了一种单脉冲SSR平面阵列天线的研制，其特点是在满足天线方向图3dB宽度的情况下，使天线和波束副瓣尽可能低，确保差波束完全覆盖和波束水平副瓣电平，不出现副瓣应答。     

空间扫描柱面轴向偶极子阵的低副瓣控制

本文利用约束非线性最优化方法，研究空间扫描柱面轴向偶极子阵的低副瓣综合问题。     

A new low-side-lobe pattern synthesis technique for conformalarrays

The application of the new nonlinear optimization algorithms to array design is demonstrated by the low-side-lobe pattern synthesis of conformal arrays. By adopting the information of array element realized gain patterns the authors formulate synthesis problems as nonlinearly constrained optimization problems, and propose a direct method to solve them. The technique allows them to find a set of array coefficients that yield a pattern meeting a specified side-lobe level and achieving the maximum directivity, if such a set of array coefficients exists. If the side-lobe specifications cannot be met with the given array, the technique will result in a set of coefficients that yield a pattern meeting the best attainable side-lobe level and having directivity as high as possible. Simplified synthesis problems for an axial dipole array in an infinite, perfectly conducting cylinder are discussed, and numerical results are given. The synthesis technique works for general array patterns     

An iterative technique for reducing sidelobes of circular arrays

The iterative technique presented depends upon the solution of a set of simultaneous equations for perturbations of the element currents. Current distributions have been calculated which yield low sidelobe patterns from an array of2Qelements with only 0.25 dB less azimuth directivity than an orderQTchebycheff pattern that has the same sidelobe level.     

A numerical pattern synthesis algorithm for arrays

A numerical technique for pattern synthesis in arrays is presented. For a given set of elements, the technique allows one to find a set of array coefficients that steer the main beam in a given direction and yield sidelobes meeting a specified criterion, if such a set of array coefficients exists. If the pattern specifications cannot be met with the given elements, the algorithm finds the best attainable pattern. The advantage of this technique is that it can be used with an arbitrary set of array elements. Different elements in the array can have different element patterns, and the array can have arbitrary nonuniform spacing between elements. The synthesis technique is based on adaptive array theory. The given array elements are assumed to be used as the elements of an adaptive array. The main beam is pointed in the proper direction by choosing the steering vector for that direction, and the sidelobes are controlled by introducing a large number of interfering signals at many angles throughout the sidelobe region. The algorithm iterates on the interference powers until a suitable pattern is obtained     

一种超方向性阵列天线综合方法

以往的阵列综合方法不能在获得高的方向性系数的同时保证外部噪声占优,不能用于超方向性阵列综合 .本文提出了一种新的阵列综合方法,该方法适用于任意阵列形式,以最大化阵列方向性系数为目标,通过对阵列效率的约束保证了外部噪声占优的条件,并通过迭代控制了方向图的旁瓣,实现了阵列效率和旁瓣约束下的方向性系数最优化,很好地满足了超方向性阵列综合的要求 .对多种阵列的综合结果表明了这种方法的有效性和灵活性 .     

A synthesis of array antennas for high directivity and low sidelobes

By application of a Gegenbauer polynomial, pattern synthesis of array antennas which have high directivity and low sidelobe level is investigated. A Chebyshev or uniform-amplitude array is included as a special case of the result obtained. The current amplitudes of the array elements are represented by a Jacobi polynomial and are easily calculated. It is shown by numerical calculations for a linear array and a hexagonal planar array that there is an optimum directivity for a specified sidelobe level within a class of Gegenbauer-polynomial patterns.     

一种阵列天线的约束最优化综合方法

为同时满足对方向性系数,阵列效率,方向图旁瓣等参数的要求,提出了一种效率和旁瓣约束下的最优方向性综合法.该方法适用于任意的阵列形式,以最大化阵列方向性系数为目标,通过对加权向量的二次约束控制了阵列效率,并采用迭代的方法满足了方向图旁瓣的要求,实现了阵列效率和旁瓣约束下的方向性系数最优化.对多种阵列在不同要求下的仿真结果以及5元圆阵列的实验结果表明了这种方法的有效性和灵活性.     

Optimization of linear arrays for broadband signals

The effect of broadband signals on the far-zone field of long arrays is investigated in terms of the energy radiation pattern. A generalized directive gain is introduced which depends on the signal spectrum. With maximum directivity as a criterion it is shown that the problem of optimizing a long isotropic array with respect to a given signal can be associated with a classical eigenvalue problem. The concept of array-bandwidth is introduced. Computed curves for directivity and directive gain are given in terms of this parameter and signal bandwidth. It is shown that while little improvement in directivity is achieved by optimizing the distribution coefficients of an array, a substantial reduction in sidelobe level is obtained when the signal bandwidth is comparable to the array bandwidth.