相控阵天线的互耦和近场校准

本文在分析相控阵天线近场特性的基础上,根据信号子空间的基本理论,结合模拟退火算法,提出了一种利用近场辅助源估计相控阵天线互耦系数的方法.大量的计算机仿真结果表明,本方法使用校准源少,校准源到天线阵距离近,算法稳健,即使在雷达工作、并且存在其它未知信号时,也能准确估计出天线阵的互耦系数.     

相控阵天线近场幅相校准

介绍了一种相控阵天线近场幅相校准的新方法,它不仅能校准相控阵的通道幅相差异还能对互耦进行校准.并且这种校准方法具有设备量小,稳定可靠的优点,具有广泛的工程适用性.     

有源相控阵天线的近场校准

为实现对相控阵天线的校准,降低幅相误差和阵元失效对天线性能的影响,提出了一种考虑互耦效应的近场校准方法。在利用近场扫描法完成逐一通道校准的基础上,使用旋转矢量法进行二次校准。在应用旋转矢量法（ REV)时,为使被测信号的变化明显,将大规模相控阵天线分为中间、边缘区域进行分区校准。通过二次校准可判定阵元是否失效,提高相控阵天线的幅相一致性;通过分区校准减小阵元间互耦的影响,缩短校准时间。仿真结果表明：此方法用于大型相控阵的校准具有较高的准确性,可改善校准结果。     

微带有源相控阵互耦效应及校准方法研究

研究了小型微带有源相控阵天线中的互耦效应及其校准问题。分析了阵元间互耦对微带阵列天线阻抗特性和辐射特性的影响,对散射矩阵法在互耦校准中的适用性进行了分析,提出了基于有源方向图的互耦校准方法。仿真分析结果表明,对于强互耦情况下小型微带有源相控阵的校准,散射矩阵法存在较大的误差,而有源方向图法更加有效。     

低互耦星载相控阵天线设计

介绍了一款工作于Ku频段的低互耦星载相控阵天线的设计方法, 采用在阵列单元周围加载金属腔体的方式降低阵列单元之间的互耦效应, 从而改善相控阵天线的方向图扫描特性.针对相控阵天线在二维±60°范围内低副瓣波束扫描的特点, 对5×5子阵和16×16阵列进行了研究, 验证了阵列的互耦降低方法的有效性和电性能.研究结果表明:相控阵单元间互耦小于-16 dB, 而相控阵单元在15.1~16.8 GHz电压驻波比小于2, 相对带宽11%;在频率为f₀±500 MHz范围内, E面3 dB波束宽度大于98°, 5 dB波束宽度大于113°, H面3 dB波束宽度大于113°, 5 dB波束宽度大于122°.在仿真设计的基础上, 研制了子阵天线试验样机, 测试结果与设计结果吻合良好, 证明了降低互耦方法的有效性, 天线单元方向图满足在±60°范围内波束扫描的要求, 可应用于相控阵雷达系统.     

一种基于孤立源的近场互耦校准方法

本文提出一种适用于均匀线阵的互耦校准方法。该方法只需用一个位于近场的已知源即能实现有效校准,并可推广应用于均匀圆阵。同时,文中还讨论了校准源的位置误差对校准的影响,并分析了校准源应选取的最佳方位。最后,对新方法进行了仿真验证。     

一种基于弧立源的近场互耦校准方法

本文提出一种适用于均匀线阵的互耦校准方法。该方法中需用一个位于近场的已知源即能实现有效校准，并可推广应用于均匀圆阵。同时，文中还讨论了校准源的位置误差对校准的影响，并分析校准源应选取的最佳方位。最后，对新方法进行仿真验证。     

考虑互耦的平面相控阵天线波束形成

针对互耦会影响天线方向图的问题,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时平面相控阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对相控阵天线波束形成的影响效果,然后用软件补偿的方法补偿互耦所造成的影响,从而完成了相控阵天线波束形成的综合.     

基于MCM法的大型有源相控阵二维阵列校准

MCM法可以在没有微波暗室或外场条件不理想的情况下对大型阵列进行校准。文中将此方法应用于大型有源相控阵二维阵列校准,得到了基于MCM法的二维阵列口径分布推导公式,对该方法应用于二维阵列时的新特点新问题进行了分析,比较了不同推导方式下的阵列性能差异,并进一步对该方法的误差统计特性参数进行了研究,最后提出了MCM法在工程应用中需要注意的问题和应对措施。     

基于小型阵列试验的相控阵单元互耦特性研究

相控阵天线辐射单元的互耦特性对天线整体性能有着重要影响,而互耦与具体单元形式相关,因此模型复杂, 难以精确计算和预测。在阵元的小型阵列试验过程中,采用互耦测试的方法,对准八木振子、微带贴片、Vivaldi 单元 等几种典型宽带相控阵单元的互耦特性进行了实验研究,结果表明互耦对不同类型的单元影响大不相同,对单元特性 不仅有传统认为的负面作用,还可能有改善性能的作用,分析结果可供相控阵天线设计时参考;同时,利用测试数据 分析了小型试验阵列的规模对结果的影响,提出了小型阵列的规模依据。     

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.     

天线阵列方向图的一种数值综合算法

本文提出了一种新型阵列综合算法，目标方向图迭代算法。这种算法与现有的阵列综合方法不同，它通过对目标方向图的迭代来调整实际方向图的形状，是一种纯数值的阵列综合算法。这种算法适用于任意结构阵列的方向图综合，计算效率高，可以满足实际工程的需要。作为验证，本文综合了一些具有代表性的天线阵列，给出了计算结果，并对结果进行了讨论。     

基于混合遗传算法的非周期阵列综合技术

针对遗传算法的缺陷,文中首先提出了一种改进的结合局部搜索算法的混合遗传算法,并用5个测试函数对混合遗传算法的性能进行了测试,充分说明了新算法的有效性。最后利用混合遗传算法对一种由6×6个单元构成的非周期大间距阵列进行了综合,在±15。扫描范围内最大副瓣电平小于-16 dB,扫描增益大于24 dB,达到了设计要求,并对最终结果进行了分析,提出了改进的方法。     

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。     

基于遗传算法的阵列天线综合及分析

随着科技的进步,现代无线通信系统对天线提出了更高的要求,传统方法难以解决多约束条件下的阵列综合问题。遗传算法是一种典型的全局优化算法,通过将其与传统的谢昆诺夫法相结合,对一个给定方向图主瓣及零点位置的一维线阵进行了综合,得到了较优解。并针对综合过程中的各个关键环节进行了分析,指出了遗传算法应用于阵列天线综合时存在的一些问题。     

基于约束差分进化的阵列置零

阵列置零的同时,阵列的旁瓣电平升高、主瓣增益降低甚至阵列指向都会发生改变,导致阵列性能降低。针对阵列置零时阵列性能降低问题,提出一种约束优化模型。在约束优化模型中不仅设置了零陷深度约束和近旁瓣电平约束,还设置了阵列期望方向增益约束及阵列指向约束。在满足约束条件下,使得阵列旁瓣电平最低。并且针对标准约束差分进化算法收敛慢,采用自适应约束差分进化(e-SADE)算法,该算法采用多种变异方式相结合、自适应地调节交叉概率和缩放因子。运用自适应约束差分进化分别通过调节阵元相位和阵列功率一定时的阵元权值求解这个约束优化问题,仿真结果表明提出的方法实现了需求的目标方向图,利用自适应约束差分进化算法优化实现阵列置零是有效可行的。     

基于实数编码遗传算法的多波束天线优化设计

为了在服务区内获得良好的多波束性能,提出了一种新的单口径单馈源多波束天线设计方法。通过采用对反射面进行赋形的方法来解决传统单口径单馈源多波束中交叠增益与旁瓣电平之间的矛盾。在对反射面优化的过程中将反射面的形变量作为优化变量,然后利用实数编码遗传算法对其进行优化从而实现更高的增益和载干比(C/ I)性能。最终利用该算法对一个服务区为某区域的多波束天线进行了优化设计和分析,仿真结果说明了该优化方法的有效性。     

基于遗传算法的方向图综合及馈电网络优化设计

在对阵列天线进行方向图综合时,得到的激励分布用不等功分网络实现时常常出现功分比过大等问题。针对此问题,在利用遗传算法综合方向图时引入了评价功分网络的适应度函数,在对方向图影响很小的基础上,使馈电网络的最大功分比由4.06∶1降低为1.46∶1,减少了空气板线等形式的网络尺寸并降低了网络设计难度和成本。该优化设计方法已经得到实际应用,实现了较高的发射功率和超过25%的接收带宽。     

多约束天线阵列遗传优化中的初始群体构造方法

针对运用遗传算法进行圆形口径的平面稀布天线阵列的优化设计,提出了一种有效的初始群体构造方法,它能满足多个实际工程设计的约束条件.由此方法构造的初始可行解可作为遗传算法的个体,从而组建初始群体,它为多约束遗传优化算法的运用提供了可行性.该方法的正确性和有效性也得以认证.     

基于模拟退火遗传算法的波束图设计

针对传统的标准遗传算法应用于传感器阵列的波束图设计时,存在收敛速度慢和计算结果稳定性低的问题,文中提出了一种模拟退火遗传算法.该算法对标准遗传算法的适应度函数、交叉算子和异化算子等多个要素分别进行了改进,并融入了模拟退火算法.模拟退火遗传算法应用于波束图设计时,具有较快的收敛速度和较高的稳定性.仿真结果表明基于该算法的波束图设计方法,获得了比传统方法旁瓣级更低的波束图.