基于子阵划分的低副瓣阵列天线新型综合方法研究

发布时间：2025-07-21 18:18

　　低副瓣阵列天线因其可以提升抗干扰性能而广泛应用于高性能雷达、通信等系统。现阶段,为了获得较大的阵列增益,需要增大阵列口径,增多阵列单元数目。但是制造含有大量有源单元的天线阵列十分复杂且耗资巨大。近年来,专家学者们提出了基于子阵划分技术的新型阵列天线,此种阵列天线将常规阵列对单元激励幅相的设计转变为对子阵划分方式及子阵激励的同时设计,使阵列不仅具有低副瓣、高方向性系数的特性,还减少了阵列中有源天线单元的数量,从而降低了阵列天线的复杂程度与制造成本。上述基于子阵划分的阵列综合问题在数学上是混合实数-整数的复杂优化问题,故而难以使用常规方法进行求解。因此,研究基于子阵划分的低副瓣阵列天线方向图综合方法具有重要的理论意义和工程应用价值。论文主要采用几种新型混合方法对基于子阵划分技术的阵列天线进行了低副瓣综合,其主要工作与成果可归纳为:1.提出了一种集成了凸优化的新型混合差分进化(DE-CP)算法。首先,建立了混合算法所能处理低副瓣阵列综合问题的优化模型。其中,差分进化算法只用于处理与阵列布局有关的变量,例如阵元位置、子阵划分方式等。在差分进化算法求解过程中建立凸子问题用来处理阵元激励的变量。其次...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1基于重叠子阵划分的阵列天线结构图

子阵划分技术将大规模阵列划分为小规模的子阵，将综合天线单元位问题转换为综合子阵划分方式和子阵幅相激励，从而大幅降低阵列中，降低阵列馈电网络的复杂度和制造成本，使大规模阵列更容易工所示，重叠子阵划分中各个子阵之间可能使用相同的天线单元，这对性能的控制带来了困难。图1.2-图1.....

图1，某干不雷唇均勺子陇ail仆的陇ail干片结油图

子阵划分技术将大规模阵列划分为小规模的子阵，将综合天线单元位问题转换为综合子阵划分方式和子阵幅相激励，从而大幅降低阵列中，降低阵列馈电网络的复杂度和制造成本，使大规模阵列更容易工所示，重叠子阵划分中各个子阵之间可能使用相同的天线单元，这对性能的控制带来了困难。图1.2-图1.....

图1.3基于不重叠非均匀连续子阵划分的阵列天线结构图

合具有子阵结构的低副瓣阵列天线中，通常使用均匀子阵划分和非均方式对单一方向图进行综合设计。其中，均匀子阵划分最易实现，但被周期性地划分为多个小阵列，阵列副瓣电平难以进行有效控制。不子阵划分打破了均匀子阵划分中由子阵带来的周期性，在减少阵列中可以获得较低的副瓣电平。非均匀不连续子阵....

图14某干不重叠非均匀不诈续子阵剑分的阵列矢线结构图

合具有子阵结构的低副瓣阵列天线中，通常使用均匀子阵划分和非均方式对单一方向图进行综合设计。其中，均匀子阵划分最易实现，但被周期性地划分为多个小阵列，阵列副瓣电平难以进行有效控制。不子阵划分打破了均匀子阵划分中由子阵带来的周期性，在减少阵列中可以获得较低的副瓣电平。非均匀不连续子阵....

本文编号：4058185