任意平面阵综合优化的改进实数遗传算法研究

提出了一种基于本征激励方向图综合的改进实数编码遗传算法.在遗传算法选择算子中引进分裂选择机制,较好地开发了解空间;交叉算子采用了基因交换、中间重组、算术交叉形成综合‘交叉方式,对解的开发深度明显优于单一的传统算术交叉;对变异概率采用渐变控制,有效地扩大了搜索空间,克服了传统算法早熟的现象,良好的搜索结果证明了算法的精确性.算法基于本征方向图综合思想,由于实测本征方向图包涵了互耦信息,有效地解决了阵列天线互耦问题,避免了阵列互耦校正的复杂过程,具有较大的实用价值.     

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。     

改进遗传算法应用于超低副瓣天线阵的综合设计

提出了一种改进的遗传算法.在同一代中对各个个体采用不重复交叉和不重复变异的策略和分别在交叉和变异后采用精英保留的策略,并改进了自适应规则.将该算法应用于实现线阵超低副瓣方向图.将各个天线单元的电流幅度和单元间距作为参量进行优化.给出了线阵天线单元在不同单元个数和不同间距条件下的优化结果.结果表明,该改进的遗传算法能够优化实现低于-40dB的超低副瓣,优于已有文献中遗传算法对天线阵副瓣的综合设计结果.     

高铁监测专用Wi-Fi天线阵

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网的技术,通常使用2.4G特高频或5G超高频频段。高铁Wi-Fi提供的无线信息应用平台,为乘客和客运管理部门提供了便利。设计了一款三阵元Wi－Fi天线阵,分析了该天线阵的性能,对该天线阵进行了电气性能仿真,并对带宽和方向图进行优化设计。最后给出了天线阵的实例,实测结果与仿真设计一致,表明该设计方法正确有效,可广泛应用于高铁上。     

计入阵元间互耦影响的阵列方向性图综合

基于自适应天线理论，在考虑了天线阵中阵元间互耦影响的情况下，对均匀和非均匀直线阵列的方向性图进行了综合，并讨论了加权值幅度和相位误差对天线阵列方向性图的影响。     

双交换遗传算法及其在非周期天线阵方向图综合中的应用

提出了一种双交换遗传出法,它拓展了传统遗传算法的基本思想,通过引入双交换繁殖操作和参数化染色体,摆脱了传统遗传算法收敛对初始群体的依赖性,避免了传统遗传算法繁琐的编解码过程,因而,它比传统遗传算法更有效和更实用,为了说明双交换遗传算法的有效性和实用性,将双交换遗传算法应用于非周期圆形天线阵扫描方向图综合,应用表明双交换遗传算法可以成为一种通用的阵列天线辐射方向图综合工具。     

基于软件无线电的天线阵方向图测量

本文设计了一种基于软件无线电的天线阵方向图测量实验。在1.5GHz频段下,手动搭建了一个以单极天线为单元的4元天线阵,并使用两台软件无线电设备USRP 2920分别连接单极天线和天线阵列以作为发射机和接收机。实验将发射机围绕接收机作圆周运动,记录发射天线所在方位角与接收信号的幅值强弱,在极坐标系内即可绘制出天线阵列在水平面内的实测方向图。本实验的测试结果与计算结果基本一致。     

遗传算法在天线阵自适应算法中的应用

本文采用一种新的基于遗传算法的天线阵列的自适应算法。根据实际的硬件限制,不改变阵列的幅度加权,而通过遗传算法对相位加权作全局优化。为减小对天线方向图的破坏,并希望在干扰源来波方向实时置零,因而采用只优化搜索数字移相器的最后几位。计算机模拟结果证实了这种方法的有效性。     

卫星导航接收机的抗干扰天线设计

将多个单元天线进行合理的布局,组成天线阵列,加上合理的信号处理算法处理,能够有效地提高通信系统的抗干扰性能。分别介绍了阵列的总体设计,对阵列性能相关的阵元选择以及阵元相对位置详细讨论,并推导出4元天线阵的阵元间距和阵元间夹角的具体数值。分析了阵列的性能,尤其是阵元间的互耦影响,并给出了降低互耦的方法,通过测试验证了天线阵列的性能。     

高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计

设计了一种新型的覆盖X波段的宽带圆极化2×2天线阵,具有高增益、低副瓣和良好的圆极化性能.该阵列以Vivaldi天线为基本单元,采用旋转对称的十字形结构,四端口等幅馈电且相位依次为0°,90°,180°和270°.此天线阵在整个X波段内阻抗匹配良好,轴比均低于3dB.采用矩形栅栏和底部扼流环结构将天线地板上的表面电流集中在槽线附近并降低后向辐射,从而获得低副瓣和高增益.频段内的峰值增益为10.7 dB,前后比大于20 dB.两个主平面的方向图对称性良好且基本重合.各天线单元间的低耦合使得天线阵的交叉极化很低.实物测试结果与仿真结果基本吻合.     

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。     

平衡对拓Vivaldi天线的改进设计

针对平衡对拓Vivaldi天线存在方向图不对称及增益低的缺点,在分析和设计常规平衡对拓Vivaldi天线的基础上,通过加载半椭圆介质板和开不对称半椭圆槽,设计了一副工作在10~20 GHz的天线并进行了仿真分析。结果表明,该天线方向图保持良好对称,方向图E面峰值偏移现象得到显著抑制,改进后的天线具有较高的增益和较强的方向性。     

一种计入互耦的线阵方向图综合方法

本文在前人的基础上,继续对天线阵的综合技术进行了研究,充分利用了经典综合技术成熟、简便的优点以及数值算法快捷、方便等特点,提出了一种简便的天线阵综合方法。具体思想是:首先采用现有的综合算法在不考虑互耦的情况下对天线进行综合,然后再利用本文的算法补偿互耦所造成的影响,从而完成综合。     

时域开槽天线阵辐射特性的实验研究

将时域天线组成阵列是改善超宽带雷达系统技术性能一条行之有效的途径,因而对时域天线阵辐射或接收的波形变换和畸变规律进行研究,是十分必要的;利用时域天线的时域波形、归一化能量方向图、归一化峰值方向图来分析开槽天线阵的测试结果,得出关于时域天线阵接收特性有价值的结论。     

遗传算法在宽窄波束切换天线阵设计中的应用

采用对天线单元开关通断的方法,使天线阵形成不同的远场辐射方向图,实现阵列天线方向图宽波束和窄波束的切换。对一个24元线阵天线阵进行了设计。提出了一种改进的遗传算法及其目标函数模型。采用该算法对天线阵各个天线单元的电流幅度进行了优化计算,计算结果显示能够产生满足设计要求的宽波束和窄波束方向图。最后采用HFSS软件进行了仿真,计算结果与仿真结果吻合,证明了所提方法的有效性。     

直线阵列天线的设计与性能分析

基于工作频率在1.79 GHz的矩形微带天线,利用FDTD进行建模和仿真,设计出了几种直线阵列天线。阵列天线单元数分别为2n(n=0,1,2,3),分别计算了它们的远场辐射方向图。讨论了阵列天线单元数目的影响,分析了阵列天线的主要性能参数,并得出了结论。     

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。     

基于遗传算法的低频不规则天线阵综合

低频天线工作波长长,辐射性能受载机影响大,且阵列布局受限于安装环境极不规则,从而造成副瓣电平抬高和方向图恶化,传统的阵列综合方法将难以适用,文中采用遗传算法并结合载机影响来优化,以实现所期望的平均副瓣。作为一种优化算法,它能解决一些N维和非线性的优化问题。首先,给出了任意阵列的方向图公式;其次,介绍了遗传算法;最后,给出了应用实例及其优化结果。结果表明,该算法是一种解决多维和非线性问题的行之有效的方法。     

一种计入互耦的线阵方向图综合方法

本文在前人的基础上，继续对天线阵的综合技术进行了研究，充分利用了经典综合技术成熟、简便的优点以及数值算法快捷、方便等特点，提出了一种简便的天线阵综合方法。具体思想是：首先采用现有的综合算法在不考虑互耦的情况下对天线进行综合，然后再利用本文的算法补偿互耦所造成的影响，从而完成综合。     

自适应动态Meta粒子群优化算法综合多方向图共形阵列

基于全波仿真得到的广义阵元有源方向图,该文提出一种用于综合多方向图共形阵列的新方法：自适应动态Meta粒子群优化(ADMPSO)算法。在传统Meta粒子群优化(MPSO)算法基础上,定义了优势子群和非优子群的概念,并通过植入非优子群裁减、优势子群规模膨胀以及惯性权重自适应更新等机制,实现了优化过程中多子群的自适应动态调整,全面提高了算法性能。ADMPSO成功用于12元微带锥面共形阵列非赤道面的多方向图综合,综合过程考虑了由共形载体导致的阵元极化指向各异特征,在公共激励存在约束情况下,使阵列同时实现了笔形、平顶,以及余割平方波束总功率方向图,其与该阵列全波数值仿真完全吻合,优化结果和收敛速度相比于其他算法均有显著改善。