超宽带稀布子阵列的综合研究

发布时间：2017-08-18 07:38

  本文关键词：超宽带稀布子阵列的综合研究

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【摘要】：现代电子侦察系统要求阵列具有超宽频带工作、宽空域扫描的能力,而超宽带阵列在进行宽空域扫描时会面临栅瓣的问题。为了抑制栅瓣,超宽带阵列需要被设计为阵元不等间隔分布的稀布阵;此外,为了实现超宽带数字阵列的低成本扩展,需要研究超宽带子阵技术。本文以超宽带阵列宽空域扫描时低副瓣、无栅瓣为目标,对超宽带稀布阵列以及超宽带稀布子阵列进行了较深入的研究。作者的主要研究成果可概括为:1.提出了改进的遗传算法。该算法对标准遗传算法的选择过程进行了改进,首先具有较优适应度的染色体和历史最优染色体被引入下一代种群,其余染色体再按照轮盘赌的方式选择。这种方式可有效加快算法的收敛速度并提高解的质量,适用于超宽带阵列综合。2.提出了基于改进的遗传算法的超宽带稀布阵列的综合方法;以降低全工作频段方向图的峰值旁瓣电平为优化目标,分别完成了8元、16元、32元超宽带稀布阵列的综合;对比分析了三种阵列宽空域扫描时全频段方向图的峰值旁瓣电平变化。3.提出了基于改进的遗传算法的超宽带稀布子阵列的综合方法;设计了可合成12个固定指向波束的4元均匀子阵,分别完成了基于4元均匀子阵的32元和64元超宽带稀布子阵列的综合;对比分析了两种阵列全频段全空域扫描的的峰值旁瓣电平。4.进行了超宽带稀布子阵列的应用研究。对32元超宽带进行了误差分析和HFSS电磁仿真;最后,实际制作了阵列原理样机,测量了阵列的远场辐射特性,测量结果验证了文中阵列综合过程的正确性和有效性。
【关键词】：超宽带阵列 稀布阵列 子阵列 阵列综合 改进的遗传算法
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究背景及意义15-16
• 1.2 研究历史及发展现状16-19
• 1.3 本文内容安排19-21
• 第二章 阵列的分析与综合21-33
• 2.1 理论基础21-23
• 2.1.1 阵列辐射场与方向图乘积定理21-22
• 2.1.2 子阵列辐射场与方向图乘积定理22-23
• 2.2 阵列分析23-29
• 2.2.1 均匀线阵分析23-26
• 2.2.2 超宽带线阵分析26-29
• 2.3 阵列综合29-32
• 2.3.1 传统阵列综合方法30
• 2.3.2 稀布阵列综合方法30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 超宽带稀布阵列的优化布阵研究33-47
• 3.1 概述33
• 3.2 数学模型33-35
• 3.3 基于IGA的超宽带稀布阵列综合方法35-38
• 3.3.1 优化原理35
• 3.3.2 改进的遗传算法35-38
• 3.4 超宽带稀布阵列综合实例38-41
• 3.5 仿真结果及分析41-46
• 3.5.1 8元超宽带稀布阵列仿真结果41-42
• 3.5.2 16元超宽带稀布阵列仿真结果42-44
• 3.5.3 32元超宽带稀布阵仿真结果44-45
• 3.5.4 仿真分析45-46
• 3.6 大规模超宽带DBF阵列的新需求46-47
• 第四章 基于子阵结构的超宽带稀布阵列的综合研究47-65
• 4.1 概述47-48
• 4.2 数学模型48-50
• 4.3 基于IGA的超宽带稀布子阵列综合方法50-55
• 4.3.1 优化原理50-53
• 4.3.2 优化方法53-55
• 4.4 超宽带稀布子阵列综合实例55-58
• 4.5 仿真结果及分析58-63
• 4.5.1 32元超宽带稀布子阵列仿真结果58-60
• 4.5.2 64元超宽带稀布子阵列仿真结果60-61
• 4.5.3 仿真分析61-63
• 4.6 本章小结63-65
• 第五章 超宽带稀布子阵列的误差分析65-93
• 5.1 概述65
• 5.2 阵列误差的数学模型65-68
• 5.2.1 阵列幅度误差模型65-66
• 5.2.2 阵列相位误差模型66-67
• 5.2.3 加权频率偏差模型67
• 5.2.4 阵列位置误差模型67-68
• 5.2.5 混合误差模型68
• 5.3 数值仿真结果及分析68-76
• 5.3.1 阵列幅度误差的影响69-71
• 5.3.2 阵列相位误差的影响71-74
• 5.3.3 加权频率偏差的影响74-76
• 5.4 电磁仿真结果及分析76-83
• 5.5 实验结果及分析83-91
• 5.6 本章小结91-93
• 第六章 总结与展望93-95
• 6.1 总结93
• 6.2 展望93-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-101
• 作者简介101-103

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