几类不等间距天线阵的优化综合方法研究

发布时间：2025-01-17 13:31

　　与单个天线相比,阵列天线的辐射方向图往往具有强方向性、窄波束和低副瓣等特性。近年来,许多专家学者对不等间距天线阵综合问题进行了深入研究,提出了许多优化综合方法。通过优化天线单元的位置和激励,设计了低副瓣方向图、具有指定零陷的低副瓣方向图和波束赋形方向图等。在对天线单元总数、阵列口径、单元间距和激励幅度比等进行约束的情况下,不等间距天线阵综合问题可表征为复杂的非线性约束优化问题,使用常规方法难以得到较好的综合结果。论文针对几类复杂的不等间距天线阵综合问题,提出几种新型优化综合方法,分别设计了具有低副瓣及深零陷方向图的不等间距直线阵、具有低副瓣方向图的子阵直线阵和具有宽带低副瓣方向图的圆口径平面阵。论文的主要工作和研究成果可以归纳为以下几个方面:1.研究了不等间距直线阵的低副瓣及深零陷方向图优化综合方法。首先,针对不等间距直线阵的低副瓣方向图综合问题,建立了相应的优化模型,采用差分进化算法求解该问题。其次,针对低副瓣及深零陷方向图综合问题,约束阵列口径、单元间距、主瓣波束宽度以及期望方向上的零陷,极小化峰值副瓣电平,建立相应的多约束优化模型。该模型中的约束较为复杂,使用传统的差分进化算法很难...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1阵列综合的基本方法

西安电子科技大学博士学位论文2耦效应。此外，在天线单元均匀激励的情况下，可以通过调整不等间距天线阵各单元之间的间距，设计低副瓣方向图等。在不等间距天线阵综合中，通常对阵列布局和单元激励两部分进行优化设计，同时需要对天线单元总数、阵列口径、单元间距、激励幅度比等进行约束。阵列的方向....

图2.1任意N单元直线阵

西安电子科技大学博士学位论文12图2.1任意N单元直线阵(,,)(,)nnjkrjennnneErIefr(2-1)式中k=2π/λ为真空中的波数，λ是工作波长。由于观察点位于远场，可以近似认为各天线单元到点P的射线相互平行，即coscosnnnnrrzrz(2-2)根据式(2-....

图2.2直线阵的远场方向图与基本参数示意

西安电子科技大学博士学位论文14波束宽度也称为3-dB波束宽度，是最大辐射方向两侧电平值下降3dB的两个位置之间的角度值。(a)波束宽度与零陷示意图(b)副瓣电平示意图图2.2直线阵的远场方向图与基本参数示意b.零陷如图2.2(a)所示，圆圈表示的是方向图零陷。零陷(NullDe....

图2.3凸集与非凸集示意图

第二章基础理论概述17子较小时，容易在不可行域内进行搜索，最终获得不可行解。2.4凸优化算法在介绍凸优化算法之前，我们先简要介绍相关的基本概念。图2.3凸集与非凸集示意图如图2.3所示，集合S和集合A是实向量空间R上的集合，x和y是集合S中的任意两个元素，m和n是集合A中的任意两....

本文编号：4028130