一种唯相位加权降低天线副瓣技术研究

通过分析几种优化阵列副瓣算法的特点,提出将差分进化算法与模拟退火方法相结合的方法,实现了唯相位加权降低阵列天线副瓣。采用快速傅里叶变换法提高计算阵列天线方向图的效率。为了证明该方法的有效性,给出了40×40均匀阵列的唯相位加权低副瓣优化结果,阵列天线副瓣唯相位加权优化后达到了-22.13 d B。     

数字阵列天线和、差波束加权系数研究

介绍了数字阵列天线和、差波束加权系数的理论计算方法。实际中发现将这些加权系数直接代入阵列中数字合成时会存在和、差波束的最大电平差值与理论增益差值不符的问题。基于天线基础理论,通过分析和、差波束加权系数之间的关系,得出了阵列天线和、差波束加权系数的平方和必须相等的结论。通过一实例模拟数字合成验证了该结论。     

单元方向图对阵列综合性能影响分析

在阵列天线综合问题中,传统方法假设各辐射单元各向同性且忽略互耦效应。工程应用中这些忽略会给计算结果带来较大的误差。本文首先建立了天线单元方向图对天线阵列性能影响的数学模型,对阵列指向精度、目标方向图赋形等问题进行了仿真对比分析。为了克服由单元方向图带来的误差,将阵中单元方向图代入优化过程中,算例表明该措施的有效性。考虑了阵列边缘单元辐射特性差异对阵列性能的影响。仿真结果表明在优化过程中考虑这些差异可以进一步提高计算精度。     

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%。