考虑互耦影响的阵列综合

阵列天线综合一般是基于理想的单元天线方向图，而不考虑阵元间的互耦。本文提出了一种考虑互耦的基于遗传算法的阵列天线综合方法。该方法首先利用商用仿真软件分别计算阵列中各个阵元在阵列中的方向图，再通过遗传算法优化出目标方向图。通过实例比较可以看出，这种方法能够比较精确的仿真计算阵列的方向图，易于在工程上实现高性能的天线阵列系统。     

一种基于遗传算法的阵列天线方向图综合

基于排序的实数码遗传算法实现对阵列天线方向图综合,并对遗传参数作了一些改进.该算法使得搜索效率有很大的提高,有效避免了早期收敛.通过计算机仿真实验,该算法成功地实现了阵列天线的方向图综合.通过对阵列天线的阵元电流幅值进行优化,同样可以达到传统方法所能实现的效果.良好的仿真结果体现了遗传算法在阵列天线方向图综合中的优越性能.     

唯相位方法实现方向图可重构阵列天线

使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中还对电流幅度的分布进行了一定的限制,设计出了具有2种工作状态的方向图可重构天线,最后给出了仿真结果,结果表明,文中讨论的方法在设计方向图可重构天线方面是有效的。     

一种基于HFSS结合遗传算法进行阵列天线方向图优化的研究

提出一种新的对阵列天线方向图进行优化的方法,即借助Ansoft HFSS软件进行单元天线阵仿真,提取出各单元单独馈电的电流数据或远场数据,利用遗传算法对提取出的电流数据实施优化,得出满足方向图要求的单元电流值和相位值。结果表明,基于HFSS建模的灵活性,该方法可方便进行任意特性天线阵列的方向图综合,优化时对提取出的数据只需进行简单的远场外推或叠加,因而具有极快的计算速度。区别于传统的单独用遗传算法进行优化的方法,该方法将工程软件Ansoft HFSS和遗传算法相结合,有效地提高了天线阵综合时的计算精度和目标函数的计算效率,进而有效提高了方向图的优化效率。     

阵列天线方向图综合中的遗传算法目标函数研究

在基于遗传算法的阵列天线方向图优化问题中,目标函数的选取直接关系到方向图的优化结果和算法的效率。该文针对不同优化目的的目标函数选取方法,比较了各种目标函数对方向图优化的影响,给出了一个在较大范围内通用的目标函数,同时分析了目标函数中的权重的影响。     

扇区波束赋形基站天线分析与综合

本文分析了几种复杂结构基站天线 ,并使用遗传算法进行了方向图综合设计。对天线结构采用线栅网格近似 ,用矩量法分析。并针对方向图参数要求 ,采用遗传算法对天线方向图进行了综合。在优化过程中对方向图参数构造了综合目标函数 ,保证了增益、满足了扇区波束宽度 ,并控制了后瓣。此方法可用于同种类不同振子排列形式的天线。本文的结果对工程和理论研究都有重要意义     

变尺度算法应用于阵列天线综合

本文将传统算法——变尺度算法应用于阵列天线综合领域中。首先优化了线阵各单元的激励幅度,使之形成泰勒方向图,从而验证了该方法的有效性及高效性;然后针对某成像雷达的平方余割方向图,对线阵各单元的激励幅度和相位进行优化,在较短的时间内,即可得到令人满意的结果,能够良好的逼近目标方向图。     

考虑互耦效应的六边形天线阵方向图综合

该文研究了一种综合正六边形阵列天线方向图的新方法。通过选择多个初始点来抑制非线性最小二乘法局部收敛的缺点,有效地实现了阵列天线的全局优化。根据阵列单元轴向对称分布的特点,通过计算部分单元获得整个阵列天线单元间的散射系数矩阵,降低了互耦的影响。计算结果说明阵列方向图在最小二乘意义上逼近了预先设定的目标方向图。     

改进遗传算法优化MIMO稀布阵列

为了解决多输入多输出(MIMO)天线阵列由于阵元间隔过大造成的阵列方向图出现栅瓣,在雷达回波成像时出现影响目标识别的虚假目标的问题,提出了一种改进的遗传算法对阵列排布进行优化.在传统标准遗传算法上进行改进,用多个矩阵组合表示MIMO阵列,针对在矩形平面随机分布的稀疏阵列的方向图旁瓣问题进行优化设计,并采用基于Logis...     

基于遗传算法的稀疏直线阵列方向图特性研究

针对直线阵列天线稀疏优化中的遗传算法进行研究,给出了一种稀疏直线阵列的优化模型,介绍了遗传算法的理论,通过算法仿真,对稀疏直线阵列的方向图特性进行研究.以方向图最大副瓣电平为适应度函数,得出结论:在稀疏阵列中阵元分布呈中心聚集态势,稀疏率、种群大小和约束条件等,均会对稀疏后阵列方向图特性产生影响;遗传算法适用于稀疏优化...     

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.     

米波圆环天线阵的方向图综合研究

利用通过遗传算法和粒子群优化方法对米波圆环阵列的幅度和相位加权进行设计,实现方向图增益、副瓣电平和方向图凹口的优化综合.以位爬山法和相位局部搜索技术为辅助,得到了较为理想的方向图结果,同时将GA和PSO方法的计算效率进行了比较,后者操作更简单,占用的计算资源更少,方法和结果可作为共形阵方向图设计参考.     

一种基于双正交模的新型天线阵方向图综合方法

本文提出一种新型综合阵列天线方向图的模式方法。该方法基于双正交模式理论,考虑了阵元之间的耦合作用的影响,可以对任意形状的阵列天线进行方向图综合。利用双正交模式综合方法可以快速有效地获得每个阵元的特定激励,以期阵列天线的方向图满足特定的需求。模式组之间的双正交特性保证了该方法所得天线阵列方向图与期望方向图之间良好的一致性。通过对所需电场的加权,可以将整个球面上的二维曲面积分运算转化为一维线积分运算,使得方向图综合过程的计算量大为减少。若干阵列天线方向图综合实例验证了该方法的正确性和有效性。     

一种基于DFP-BFGS算法的阵列天线波束赋形方法

为优化得到给定形状的目标方向图,引入了一种基于DFP-BFGS无约束最优化算法的数值方法.优化过程是先对阵列各单元的激励幅度和相位同时优化,然后对得到的阵列激励幅度数据进行部分调整,使其更加均匀以便于馈电网络的设计.最后固定激励幅度分布,仅对相位数据进行优化.在实现对方向图主瓣波束赋形的同时,得到了较为均匀的激励幅度分布.该优化方法具有应用灵活和结果可调控的优点,是一种实现阵列天线波束赋形的实用方法.     

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。     

基于GA的智能天线系统前端扇区阵列设计

使用遗传算法(Genetic Algorithm)设计了智能天线系统前端的扇区天线阵列。该天线阵列用于TD-SCDMA基站系统中。依据智能天线系统扇区覆盖模式(即广播波束)对方向图的要求，利用GA的全局搜索性能，综合了阵列结构及单元激励相位。对该阵列结构使用GA模拟了智能天线系统工作模式(业务波束)下所要求方向图的阵列激励幅度和相位。给出了实际的智能天线系统前端扇区天线阵列结构，对智能天线技术的应用具有重要意义。     

采用非线性最小二乘法实现双频圆形天线阵的方向图综合

研究了20GHz和30GHz双频段圆环阵列天线的方向图综合方法。采用了非线性最小二乘法对影响天线方向图的诸多参数,如单元的幅度和相位、单元间距以及单元在阵中的位置进行优化设计,以使双频段阵列方向图在最小二乘意义上逼近预先给定的理想方向图。仿真结果表明该方法可行、有效。     

基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化方法

在推导出栅格天线阵列方向图的基础上,提出一种基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化的方法。此方法首先简化栅格天线阵物理模型,给出等效模型下的阵列方向图,然后以栅格天线阵的短边电流幅度为优化参量,以阵列天线方位面的副瓣电平为适应度函数,利用遗传算法的最优化搜索得到满足副瓣要求的电流幅度,再通过电流幅度计算辐射单元阻抗,最终设计出满足要求的低旁瓣栅格天线阵。为了验证该方法的有效性,对一种频扫微带栅格天线进行了优化,在电磁仿真软件中对优化后的天线进行了仿真,根据设计结果加工制作了原型天线并进行了测试,测试结果显示优化后天线阵的副瓣电平降低了5dB,优化效果明显。     

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。     

基于遗传算法的天线阵阵列综合技术研究

在实际工程中,通常根据应用需求可预先设计好天线阵方向图,然后根据该方向图反向推导出天线阵单元馈电的幅度、相位信息。然而由于天线阵单元数目较多以及所需波束形状复杂很难用常规的方法推导阵列单元馈电的信息。针对该问题设计了遗传算法来解决。将天线阵单元馈电的幅度、相位信息等效为生物种群。基于该种群设计了遗传变异算法模型,这些算法模型充分模拟了自然界生物种群的基因突变、基因重组和染色体变异,满足物竞天择、适者生存的自然法则,达到天线阵阵列综合优化设计目标。此外,依据该遗传变异模型编写了相应的程序。通过遗传算法优化的方向图与目标方向图在主瓣内相差小于1d B,从而验证了设计的遗传算法模型的准确性。