相位加权在天线振幅加权中的应用

本文研究在天线振幅加权中,应用相位加权所能取得的结果。进行了理论分析和实际计算。计算结果表明,在天线振幅加权上,应用相位加权,能够进一步降低天线副瓣电平。这对于收发共用阵列,当接收阵列与发射阵列的副瓣要求不同时,提供了实际可行的有效设计方法。     

一种唯相位加权降低天线副瓣技术研究

通过分析几种优化阵列副瓣算法的特点,提出将差分进化算法与模拟退火方法相结合的方法,实现了唯相位加权降低阵列天线副瓣。采用快速傅里叶变换法提高计算阵列天线方向图的效率。为了证明该方法的有效性,给出了40×40均匀阵列的唯相位加权低副瓣优化结果,阵列天线副瓣唯相位加权优化后达到了-22.13 d B。     

用数字移相器降低相控阵天线的副瓣 第二部分:两位相位加权

在相控阵天线中,应用具有随机相位反转的等幅单元产生有效的锥削幅度分布,以降低副瓣的新颖方法在本文的第一部分中已作了叙述。它是改变某些移相器的第一位数字并使其叠加到控制波束的相移上。如果把一位相位加权的方法加以扩展,使用只有两位的移相器,那么就可以同时控制波束和应用一个有效的锥削幅度分布。这种方法既能降低第一副瓣(通过锥削),又能降低由于使用仅有两位移相器控制波束所引起的寄生副瓣。由于随机过程的方差增大,峰值副瓣电平并没有达到象一位相位加权的副瓣电平。对于128个单元的天线阵,其峰值副瓣电平达到-15.6分贝,而256个单元的天线阵的峰值副瓣电平则达到-17.4分贝。     

基于AMAGA的天线波瓣综合

提出了一种新型的混合遗传算法-基于排序的主动变异型退火-遗传算法(AMAGA),描述了相控阵天线部分单元仅相位加权降低副瓣方法,并将量化效应考虑在内,避免了量化所带来的误差,计算结果可直接工程应用.部分单元仅相位加权降低副瓣比满阵相位加权更具有可实现性和灵活性.最后给出仿真实例,分析了不同加权单元数的天线性能.     

振幅量化密度加权天线阵的分析和计算

本文对二阶振幅量化密度加权的线阵和面阵天线进行了理论分析和模拟计算。结果表明,当具有相同的单元总数时,二阶密度加权阵的副瓣电平比一阶密度加权阵的副瓣电平低5到6分贝。本文把二阶密度加权推广到任意多阶的情况,给出了相应的理论分析和数值计算结果。     

星载SAR波束展宽研究

该文提出了一种新型的混合遗传算法基于排序的主动变异型退火-遗传算法(AMAGA),描述了星载SAR天线部分单元仅相位加权波束展宽方法,并将量化效应考虑在内,避免了量化所带来的误差,计算结果可直接工程应用。部分单元仅相位加权波束展宽方法比满阵单元相位加权更具有可实现性和灵活性。文中给出波束展宽实例,宽波束主瓣内凹口可以控制,且波束具有较低的副瓣电平。     

密度加权相控阵天线随机馈相和波束置零实验研究

叙述了在密度加权相控上进行的随机馈相和波束置零实验，得到了随机馈相抑制副瓣电平的结果，指出了副瓣电平抑制量与扫描角位置和移相器位数有关，证实了用相位加权置零实数算法在最大幅瓣处置零可以很好地抑制该副瓣的电平，在波束其它方向置零效果也很好。     

用数字移相器降低相控阵天线的副瓣 第一部分:一位相位加权

本文叙述了一个新颖的降低相控阵天线副瓣的方法。该方法利用随机相位反转的等幅单元产生一个有效的锥削分布。用9个和27个相位反转单元,可以分别获得128个单元的天线阵的峰值副瓣电平为-18.8dB和256个单元的天线阵的峰值副瓣电平为-20.2dB,随之而带来的增益降低在1～2dB之间。应用统计学理论对结果作了解释。     

一种相控阵天线网络相差中场校准新方法

针对相控阵天线网络相差,提出了一种中场校准新方法,建立了中场校准模型,分析了中场校准方法的基本原理。该方法对辅助天线位置进行估计,求出接近原阵面相位曲面的拟合曲面,得到阵面相位误差分布,通过相位补偿达到校准的目的。仿真结果表明,校准后的天线方向图第一级副瓣电平降低了3dB左右,第三、四级副瓣电平降低了5dB,归一化副瓣电平平均下降了2.5dB左右;校准后的方向图较为接近标准方向图。该中场校准方法操作简便,具有很高的工程价值。     

随机幅相误差对线阵方向图最高副瓣电平的影响研究

副瓣电平是天线的重要技术指标之一,较低的副瓣电平可以减弱杂波影响、提高雷达的抗干扰能力。但在实际设计天线的过程中,不可避免的会引入随机误差,使得阵列的口径分布发生变化,直接影响天线阵的性能。随机误差的引入最终都可以表现为阵列各个单元的幅度误差和相位误差,故需要分析随机幅相误差对阵列天线副瓣电平的影响。本文以此出发,应用统计学理论,得到计入随机幅相误差后阵列副瓣区副瓣电平的统计特性,并由此分析在整个副瓣区域内最高副瓣电平的统计特性。结合计算机仿真,证明分析计算结果的正确性。     

一维唯相位低副瓣技术研究

低副瓣是相控阵雷达的主要技术指标,使用唯相位加权方法来降低副瓣是相控阵雷达降低副瓣的常用方法之一。唯相位加权具有实现简单、应用灵活、低成本等优点。通过扰动法来研究唯相位波束综合,利用相位权值的不断扰动来寻找最优相位权值,并给出了16阵元、40阵元、80阵元的仿真结果。     

误差对加权线阵副瓣电平的影响研究

研究互耦及随机幅相误差对幅度加权线阵副瓣电平的影响,包括带基底的余弦平方加权线阵和Dolph-Chebyshev加权线阵.对于带基底的余弦平方加权线阵,互耦降低副瓣电平,改善容差性能;对于Dolph-Chebyshev加权线阵,互耦抬高副瓣电平,提高线阵的容差性能.随着单元数的增加,互耦对2种线阵的影响减小,Dolph-Chebyshev幅度加权线阵的容差性能提高.考虑到互耦及随机幅相误差的影响,采用带基底的余弦平方和Dolph-Chebyshev加权时,天线单元数应大于20.     

基于粒子群算法的天线阵方向图优化

雷达阵列天线常涉及方向图综合,而天线阵综合常常是利用优化算法优化单元幅相及间距等参数的过程。粒子群算法具有理论简单、参数少和易于实现等特点,文中基于这一简单易行的优化算法,给出一种阵列天线赋形波束综合方法。通过优化阵列天线中各单元的馈电幅度和相位同时实现主瓣的赋形和副瓣电平的抑制,或通过仅相位加权实现主瓣波束赋形,得到优良的余割平方赋形。通过实例设计验证了粒子群算法优化天线阵方向图的有效性。     

阵列天线不对称副瓣波束赋形研究

在相控阵天线的应用中,有时需要实现左右不同的副瓣电平。本文提供一种设计方法,通过差分进化算法的优 化能迅速方便的得到所需的幅度相位值,对各个扫描角度实现不同副瓣的波束赋形,使天线在左右的副瓣电平分别为-25 dB 和-35dB。并利用天线阵列和组件做了实验,验证了优化结果的正确性。     

天线副瓣对雷达探测的影响研究

雷达天线均有副瓣,而且覆盖主瓣以外的所有区域。为了分析天线副瓣辐射对雷达探测的影响,建立了副瓣辐射、副瓣接收模型,给出了副瓣损耗因子、杂波增强因子与天线主瓣零点宽度、平均副瓣电平的关系公式。理论分析和计算表明,天线副瓣对雷达最大探测距离有一定的影响,对副瓣自卫距离有较大的影响,对杂波的影响很小。当天线副瓣较低时(平均副瓣电平优于-30dB),副瓣损耗因子对最大探测距离的影响可忽略不计;当天线副瓣较高时(平均副瓣电平-27~-20dB),副瓣损耗因子对最大探测距离的影响应予考虑。     

天线副瓣对雷达探测的影响研究

雷达天线均有副瓣,而且覆盖主瓣以外的所有区域。为了分析天线副瓣辐射对雷达探测的影响,建立了副瓣辐射、副瓣接收模型,给出了副瓣损耗因子、杂波增强因子与天线主瓣零点宽度、平均副瓣电平的关系公式。理论分析和计算表明,天线副瓣对雷达最大探测距离有一定的影响,对副瓣自卫距离有较大的影响,对杂波的影响很小。当天线副瓣较低时（平均副瓣电平优于-30 dB）,副瓣损耗因子对最大探测距离的影响可忽略不计;当天线副瓣较高时（平均副瓣电平-27～-20 dB）,副瓣损耗因子对最大探测距离的影响应予考虑。     

基于改进遗传算法的相控阵适当随机馈相方法北大核心CSCD

基于相控阵天线波束受数字移相器量化相位影响而引起较高寄生副瓣电平,文中提出了一种基于改进遗传算法的相控阵天线适当随机馈相方法。该方法通过融合适当随机馈相技术,减少了随机馈相优化问题的变量维数,有效降低了遗传算法优化时的难度;同时,在遗传优化交叉过程中采用混沌序列产生交叉点的位置,以海明距离度量个体间的差异程度,遵循防止"近亲结合"的个体配对原则,对"近亲"引入新的个体进行替代,改善了遗传算法容易陷入局部最优的缺点,提高了全局搜索能力。仿真结果表明,新方法在抑制相位量化寄生副瓣优于基于传统遗传算法的完全分布式随机馈相优化方法,更有效地降低了天线方向图峰值副瓣电平。     

宽带相控阵天线延迟线分析

采用频率无关移相器的相控阵天线的波束指向会随频率发生变化,实时延迟线是提高宽带相控阵天线波束指向精度的重要方法。分析了子阵级采用延迟线,单元级使用移相器的宽带相控阵天线副辫特性,发现当工作频率改变时,由于阵列存在周期相位误差导致天线副瓣电平抬高。针对此问题,提出单元级精细延迟线方案,消除周期相位误差对天线副瓣的影响。仿真结果表明,这种方法在扩展相控阵天线带宽的同时,明显改善了天线的副瓣特性。     

差分进化算法在阵列天线波束赋形中的应用

在相控阵天线的应用中,有时需要实现左右不同的副瓣电平。为了减少计算量,我们希望能使用尽量少的参数实现对副瓣不同要求的波束赋形。本文提供一种设计方法,针对一个16 单元的阵列,只对天线16 个单元的幅度以及其中一个单元的相位进行优化,其15 个单元的相位随扫描角度变化。通过差分进化算法的优化能迅速方便的得到所需 的幅度相位值,对各个扫描角度实现不同副瓣的波束赋形,使天线在左右的副瓣电平分别为-25 dB 和-35dB。     

基于数字波束形成阵列天线低副瓣实现方法研究

在阵列天线数字波束形成系统中,天线的副瓣性能是很重要的,低副瓣阵列天线是实现现代高性能通信的关键技术之一.本文对等三角形排列的多个阵元的几种幅度加权方法进行研究比较,通过仿真选择一种获得低副瓣电平的最优方法.