非规则子阵分层设计及阵列波束性能分析

相控阵系统的成本控制一直以来是其大规模、批量化应用的瓶颈问题。文中提出了一种基于非规则子阵的阵面分层设计方案,实现低成本控制的同时保证一定的阵列波束性能。首先,通过阵元栅格理论建模及凸松弛优化求解找到首层子阵的布局方案;然后,将其作为二级超阵简单拓展至整个阵面,并针对不同结构方案分析了相应的波束扫描电性能指标。仿真试验表明:所提方法在有限视场扫描背景下能够有效抑制栅瓣,同时,其模块化布局保证了工程便利性。     

错位子阵波束形成与优化设计

研究了大间距、可平移、随机错位子阵优化设计问题。首先,利用天线方向图乘积定理阐释了错位子阵波束形成原理;然后,对错位子阵优化问题进行建模并采用遗传算法进行求解。优化变量为子阵几何中心,代价函数由子阵栅瓣处超阵阵因子和阵列孔径效率综合得到,约束条件为所有子阵互不交叠;最后,对给定的正八边形阵列进行优化。研究结果表明:经“最优冶随机错位后,阵列方向图栅瓣降低14 dB 以上,可以满足工程应用,进而验证了随机错位优化方法的有效性。     

基于凸松弛优化的非规则子阵设计方法和性能对比北大核心CSCD

子阵技术是大型相控阵系统成本控制的关键手段,文中介绍了基于凸松弛优化的两类非规则子阵设计方法。首先,建立了子阵划分模型;然后,介绍了基于迭代凸松弛规划的求解方法和基于加权L_(1)范数迭代凸优化的求解方法,这两种方法均能实现子阵精确覆盖,但电性能和计算效率存在一定差异,可根据不同运用需求选择求解方法;最后,仿真实验验证了这两类设计方法的有效性和可行性。