幅度固定唯相位实现波束控制的功分器设计

针对传统阵列天线设计流程中功分器繁琐的设计过程, 基于满足-3 dB范围为0°~12°, -10 dB波束宽度为65°, 波束覆盖为65°, 中心频率为9.05 GHz的余割平方扩展波束赋形要求, 设计了一种幅度固定唯相位实现波束控制的新型串馈结构Gysel功分器.该功分器幅度为固定值, 此幅度分布满足余割平方赋形阵列天线幅度的分布特征, 在遗传算法计算出理想赋形激励后只需调整该功分器的输出相位值就能实现高拟合度的余割平方扩展波束赋形, 大为减少了传统设计中功分器所需的设计时间.     

阵列天线波束赋形的混合遗传算法优化

本文提出了一种应用于阵列天线波束赋形优化的混合遗传算法.该算法将简化的步长加速法作为一个局部搜索算子,融入到基于实数编码的遗传算法中.局部搜索算子的引入,使得新算法同时具有了传统遗传算法在全局搜索时的鲁棒性和步长加速法在局部搜索中搜索较快的优点.文中分别利用该算法对16元直线阵列进行了平顶波束和余割平方波束赋形优化,仿真结果表明了该算法在阵列天线波束赋形优化问题上的应用是有效的.     

一种阵列天线快速波束赋形方法

介绍了一种阵列天线快速赋形方法,该方法基于Orchard综合,采用遗传算法对Schelkunoff单位圆零点的位置移动实现波束赋形。波束赋形分为两个步骤:1)根据副瓣电平采用解析法确定初始零点位置;2)以赋形区域内零点径向位移作为自由度,用遗传算法进行赋形区域单目标寻优。相对常见以阵元的幅度相位作为自由度编码的遗传算法赋形,该方法不仅有效避免了副瓣和赋形区的多目标均衡问题,而且算法自由度大幅减少,收敛速度快,能够同时实现较低副瓣电平和赋形区精度要求。通过余割平方赋形和扇形波束两个实例说明该方法的有效性,可以应用于阵列天线快速赋形设计。     

遗传算法综合赋形波束阵列天线及Matlab程序实现

遗传算法在非线性数值优化方面有着很强的生命力,适于波束赋形阵列天线的综合。Matlab具有很强的数值计算能力和数据图视功能,经过二十多年的发展,逐渐成为工程师们进行数值优化的首选计算机语言。以一部具有余割平方波束的雷达搜索天线阵为例,采用遗传算法对其馈电相位进行优化,优化结果与目标吻合。同时给出其主要节点的Mat-lab程序。     

遗传算法在阵列天线赋形波束综合中的应用

基于遗传算法，提出了一种新的阵列天线赋形波束综合方法，在阵列天线单元数，单元间距一定的情况下，对阵列天线单元馈电幅度，相位进行优化选择，使赋形波束达到设计要求，解决了遗传算法在阵列天线赋形波束应用时的关键技术和实现方法，进行了实验例证，获得了优良的赋形波束形状，显示了遗传算法在天线设计中的广泛应用前景。     

卫星反射面天线波束赋形的研究

卫星波束赋形天线普遍采用阵馈抛物反射面天线和单馈成形反射面天线。针对前者阵馈和后者反射面表面形状复杂的特点,本文分别采用了遗传算法和共轭梯度法对这两种天线进行了优化,并获得了中国版图的波束赋形,说明上述算法在卫星反射面天线波束赋形优化中是有效的。     

一种双波束同步扫描相控阵天线的设计

详细介绍了一个具有双波束同步扫描功能相控阵天线的工作原理、设计方法及其实测结果,该天线为平面相控阵形式,工作频率为150～260 MHz,水平极化,增益大于28 dBi,同时具有方位低副瓣和俯仰余割赋形的特点。     

基于粒子群算法的天线阵方向图优化

雷达阵列天线常涉及方向图综合,而天线阵综合常常是利用优化算法优化单元幅相及间距等参数的过程。粒子群算法具有理论简单、参数少和易于实现等特点,文中基于这一简单易行的优化算法,给出一种阵列天线赋形波束综合方法。通过优化阵列天线中各单元的馈电幅度和相位同时实现主瓣的赋形和副瓣电平的抑制,或通过仅相位加权实现主瓣波束赋形,得到优良的余割平方赋形。通过实例设计验证了粒子群算法优化天线阵方向图的有效性。     

基于遗传算法的微带缝隙串馈赋形波束天线

使用遗传算法设计了一种串联馈电的8单元微带缝隙阵列天线.天线工作中心频率为3.5GHz,通过在适当位置插人不同特性阻抗的微带馈线,实现了天线在俯仰面95°～130°范围内双侧辐射的余割平方赋形波束设计;同时,将上半空间副瓣电平控制在-19dB以下.在其中心频率上,天线回波损耗小于-35dB,增益达10.9dBi.实测结果与设计结果一致性较好,说明了设计方法的可行性.     

卫星反射面天线波束赋形的研究

卫星波束赋形天线普遍采用阵馈抛物反射面天线和单馈成形反射面天线。针对前者阵馈和后者反射面表面开头复杂的特点,本文分别采用了遗传算法和共轭梯度法对这两种天线进行了优化,并获得了中国版图的减束赋形,说明上述算法在卫星反射面天线波束赋形优化中是有效的。     

A HGGSA Approach to Beam Forming for DOA Estimation in Smart Antenna Arrays

Beam forming is one of the most important processes in smart antenna systems for DOA estimation. The most important function in beam forming is changing beam pattern of antenna for a particular angle. If the antenna does not change the position for the specified angle, the signal losses will be high. For avoiding this, a hybrid method, called HGGSA (hybrid genetic and gravity search algorithm) is proposed that is developed by combining genetic algorithm and GSA to beam forming for DOA estimation in smart antenna arrays. In the proposed method, if an angle is given as input, it will give the maximum signal gain in the beam pattern of the antenna with corresponding position and phase angle after searching through the space based on the HGGSA algorithm.

     

智能天线的波束形成算法与实现

提出了一种基于遗传算法的波束形成方法。该方法具有很好的收敛性,与传统的LMS算法相比,遗传算法具有良好的全局搜索能力,对于复杂的搜索空间,能快速地找到最优解。利用FPGA进行空域滤波,通过DSP浮点运算,高效地实现权值估计,避免高位加法进位影响权值速度,使得智能天线波束形成算法的实现简便易行。     

一种新型和差旁瓣抑制阵列天线

针对传统和差阵列天线旁瓣抑制能力的不足,设计了一种应用于二次雷达的新型和差旁瓣抑制阵列天线.该天线主要由前向阵列、后向单元、波束形成网络和互连的射频电缆构成,其中前向阵列和后向单元共同形成差波束.采用遗传算法对各个天线单元的幅度和相位进行优化,使差波束在工作频带内能够覆盖和波束的旁瓣.仿真和测试结果表明:在13.2％相...     

A method for the amplitude–phase synthesis of antenna array based on control of the set of nonidentical partial beams

An iterative method for the amplitude–phase synthesis of antenna arrays based on control of the set of partial beams is proposed. In this method, two additional partial beams are added to the radiation pattern at each step. The shape of each beam is optimized with consideration for the difference between the synthesized and specified radiation patterns. Parameters specifying the shape of additional partial beams are chosen with the help of the genetic algorithm. The results of numerical studies allowing comparison of the proposed synthesis method to the least-squares method and the method based on control of the set of identical partial beams are presented.     

A multi-objective approach in the linear antenna array design

We show that linear antenna array design can be modeled as a multi-objective optimization problem. A genetic algorithm is proposed for the solution of this problem. This genetic algorithm efficiently computes the trade-off curve between main beam width and side lobe level for linear antenna arrays with uniform and non-uniform separations. For uniform separation, the proposed algorithm is validated against the Chebyshev method for the cases of 6-, 8-, 10-, and 12-element linear arrays. Simulation results for non-uniform spacing with uniform and non-uniform excitations applied across the array indicate that the trade-off curve between main beam width and side lobe level for uniform spacing arrays can be improved by introducing non-uniform spacing.     

Feasibility study on beam-forming technique with 1-D mechanical beam steering antenna using niching genetic algorithm

Recently, mechanical beam steering microstrip patch array antenna was fabricated using MEMS technology, and its pattern measured by experiment. As one of its applications, the authors propose a new beam-forming method without phase shifters. Based on the radiation pattern of the element antenna, niching genetic algorithm adopting restricted competition selection (RCS) is used for the optimal synthesis of the desired radiation pattern. The proposed method successfully generates the desired beam pattern by controlling the current and angle of the element antenna.     

一种阵列天线赋形波束综合方法

给出一种基于反离散傅里叶变换阵列天线赋形波束的综合算法,综合后的阵列天线波束形状与预给的波束形状吻合较好,从而达到设计要求。该方法具有计算速度快、计算量小、计算数值稳定性好的优点。是一种阵列天线波束赋形的实用方法。     

混合遗传算法用于卫星自适应调零天线研究

将遗传算法与LMS算法结合构成一种混合遗传算法,并将其用于卫星自适应调零天线的波束空间调零处理。研究了参数设置对混合算法抗干扰能力的影响,并讨论了一种参数自适应的方法,这种方法降低了参数选择的难度,提高了参数选择的效率,并能够动态的调整参数设置达到较好的抗干扰效果。