基于Chirp-z 变换的阵列天线方向图快速计算

分析了等距阵列天线方向性函数与Chirp-z 变换之间的一致性,讨论了Chirp-z 变换的快速计算方法,表明可利用Chirp-z 变换法对阵列方向图函数进行快速计算。Chirp-z 算法自身已经考虑了不同单元间距的影响,避免了对可见空间的讨论。另外,Chirp-z 算法能对可见空间进行任意点数的等间距取值,保证了波束指向精度。文中给出实例,对Chirp-z 变换法的准确性、快速性进行验证,结果显示该方法能够准确、快速计算阵列天线方向图。     

遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用

遗传算法是一种高效的搜索算法。本文采用遗传算法对18元天线阵列方向图进行综全优化设计，并与用Woodward法得到的结果进行了比较。     

平面六边形稀疏阵列天线的优化

针对标准的差分进化算法只能处理连续空间的优化问题,提出了一种基于取整策略的差分进化算法。该方法只需要对优化变量进行四舍五入取整,就能够把标准差分进化算法用于稀疏阵列天线方向图优化。将取整策略的差分进化算法应用到六边形平面稀疏天线阵的布阵设计。为了计算六边形阵列天线的方向图,提出在口径中添加虚拟单元的计算模型,把六边形阵列转化为可以实现二维快速傅里叶变换的矩形阵列。以改善阵列峰值副瓣电平为目的进行仿真试验,结果表明,优化后的稀疏天线阵峰值旁瓣电平与采用遗传算法相比改善了4.5~5.1 dB,且具有计算速度快、稳定性好的优点。     

光电子技术在阵列天线中的应用

介绍光电子 基本概念及其发展状况、主要技术特点，探讨在阵列天线中的应用前景。     

平面稀疏阵列天线的约束优化设计

针对有阵元数和阵列口径约束的矩形平面稀疏阵天线的综合问题,提出了一种基于整数编码的差分进化算法。该方法以每个阵元的栅格位置编号作为设计变量,使阵列的稀疏率满足约束条件,避免了优化过程中的不可行解,还减少了优化变量的个数。为了加速优化过程,采用快速傅里叶变化计算阵列的方向图。以改善阵列峰值副瓣电平为目的进行仿真试验,结果表明：优化后的稀疏天线阵峰值旁瓣电平比现有方法相比改善了1.2~1.7 dB,且具有收敛性和稳定性好的优点。     

结合傅立叶变换的差分进化算法在阵列波束展宽中的应用

提出了一种新型阵列波束展宽的方法,使用差分进化算法结合傅立叶级数变换的初值对阵列波束进行展宽设计。与普通傅立叶级数变换法展宽波束相比,该方法获得主波束范围内的平坦度更好,且能得到更低的副瓣电平。推荐的方法还能避免传统差分进化算法收敛速度慢、易陷入局部最优的问题。文中使用该方法对一个21元的一维直线阵进行波束展宽优化设计。在等幅同相情况下,直线阵的3dB波束宽度为4.02o,使用推荐方法设计后,3dB波束宽度扩展到19.6o,主波束范围内的平坦度为0.21dB,证实了该方法的可行性。     

遗传算法在阵列天线方向图综合设计中的应用

本文采用遗传算法来完成阵列天线方向图综合的优化设计。     

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。     

基于方向图拓展和FFT的阵列快速综合法

基于阵列方向图自身的周期特性，将方向图近似地拓展至不可见区域，使任意间隔阵列的方向矢量成为空间正交基，以便采用快速傅利叶变换算法，并通过迭代过程中迭代目标方向图的逐次改变，最终实现了阵列方向图的快速综合。数值计算结果和计算量分析表明，和现有方法比较，算法的收敛速度获得了很大的提高。这对于大规模的阵列，其优越性更加明显。     

大型电扫相控阵雷达的天线方向图测试

天线方向图是天线辐射特性的重要参数,大型电扫相控阵雷达的天线方向图往往难以准确测量。扫描方向图是利用电扫相控阵波束捷变的特点形成的方向图,较为准确地表征了天线的辐射特性,是对天线方向图很好地近似。文中结合多个大型雷达的工程研制经验论述了在远场和中场测试天线方向图的方法,提高了测试效率和精度,得到了令人满意的结果。     

一种电磁耦合馈电宽带宽角扫描微带天线阵列

文中提出一种可实现宽频带大角度波束扫描的低剖面相控阵微带贴片天线。为实现宽带特性,该阵列天线采用了缝隙电磁耦合馈电和双层贴片的设计。由于介质基板的堆叠,微带贴片阵列在高频大角度扫描时往往会受到表面波的影响,从而引发高次模谐振并带来扫描盲区。针对这一现象,通过对堆叠的介质基板开槽抑制表面波传播,从而改善高频的阻抗匹配特性。此外,还在贴片两侧加载寄生条带以优化低频阻抗匹配,拓展带宽并保持低剖面外形。该天线剖面高度仅4. 6 mm,约为高频波长的0. 19 倍,可满足许多低剖面载体平台的应用需求。仿真结果显示,该天线在±45°扫描和±60°扫描时可分别实现57. 9%(有源驻波比≤2. 25)和44. 4%(有源驻波比≤2. 75)的相对带宽。基于该设计加工了一款8×8 阵列样机。阵列样机的驻波及方向图测试结果与8×8 阵列的全波仿真结果吻合良好,有效验证了该微带贴片天线阵列的宽带和宽角扫描特性。     

基于口径场变换的相控阵天线加权系数修正方法

提出了一种基于口径场变换的阵列加权补偿技术,该补偿技术利用仿真或测试的方向图数据,反演等效激励数据,迭代逼近理想的激励数据,进一步修正天线阵列的加权系数,从而获得理想的低副瓣方向图性能.以一个16元八木天线相控阵为例,由于采用多种规格的天线单元,单元方向图增益差异较大,影响合成方向图性能,而通过应用该方法修正后,天线性能接近设计值.仿真结果和近场测试结果进一步验证了该方法的准确性.     

机载相控阵雷达波控系统的设计

分析了机载相控阵雷达波控系统的基本设计方法,并针对相控阵雷达阵面的初始相位自动测量问题进行了分析和仿真。     

Comparative Study on Beam Broadening in Optically Controlled and Conventional Phased Array

The bandwidth characteristic of phased array antenna can be represented by the extent of beam broadening as signal bandwidth is increased. By using two kinds of bandpass signals, the beam 3dB-width values for a variety of instantaneous bandwidths in conventional phased array and wide band optically phased array are respectively analyzed and simulated based on both of their models. And some corresponding curves are given.     

基于改进引力搜索算法的阵列天线波束赋形

提出了一种改进引力搜索算法,通过引入遗传算法的变异算子,提高了引力搜索算法的局部搜索能 力,解决了引力搜索算法在阵列天线赋形波束应用时的实现方法和早熟收敛问题。在阵元个数及阵元间距一定的 情况下,对阵元激励的幅值和相位进行优化,使赋形波束达到设计要求。实验结果证明了该改进方法的可行性和有 效性。     

相控阵雷达系统建模中的天线仿真技术

在对相控阵雷达系统建模仿真工作中,相控阵天线建模仿真是其中的关键所在。首先研究和探讨了平面相控阵天线仿真数学模型,给出了方向图数学函数。接着介绍了相控阵雷达系统建模中天线建模仿真的两种主要方法,多通道阵元级合成方法和方向图数据载入法。阵元合成法基于方向图数学函数给出了常规和差多通道的仿真算法,方向图载入法研究了如何对数据文件进行双线性插值来计算任意角度的增益。最后利用多通道阵元级合成方法进行了天线方向图建模仿真,通过仿真结果表明该算法的正确性,并说明两者仿真方法的适用条件。     

大口径射电望远镜相位阵馈源关键技术研究

馈源作为射电天文望远镜的关键部件,其性能至关重要。面向新疆奇台QTT 110 m射电望远镜和上海天马65 m射电望远镜相位阵馈源设计需求,本研究团队开展了抗射频干扰的高温超导滤波器、宽带Vivaldi天线阵列和低噪声GaAs MMIC芯片电路的研究工作。这些新型馈源技术、方案可为我国大口径射电望远镜的设计提供有效的理论与实验基础。     

机载相控阵波束指向校正

安装在机翼上的卫星通信相控阵天线,其波束指向角度信息无法由航电系统直接提供。通过三维电子罗盘测量相控阵阵面的姿态参数,结合航电系统提供的飞机姿态参数和卫星角度参数,可以完成卫星相对于阵面角度的校正。校正方法首先把机身坐标系参数转换到地球坐标系,然后再转换到阵面坐标系,从而求解指向角度。计算机仿真证明了校正方法可行,坐标变换方法正确．同时也证明姿态测量参数精度影响相控阵天线最终性能。     

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。