共形球面阵天线的三维方向图综合算法
阵列天线方向图综合算法研究
入有关数据库进行检索,可以 采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 同 时本人保证, 毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明 作者单位为西北工业
大学 。 保密论文待解密 后适用 本声 明。
西北工业大学硕士学位论文
摘 要
摘 要
随 着高速计算机技术的 发展, 优化算法因 智能 其鲁棒性强、 适合多目 且 标,
对目 标函数无可微性要求等特点, 在天线设计领域得到了越来越广泛的应用。 本 文主要研究分析了两种智能优化方法- 遗传算法和粒子群算法, 以及这两种算 法在阵列天线方向图综合中的应用。 遗传算法是一种模拟自 然界生物进化规律的迭代算法, 通过选择、 复制、 交 叉和变异等算子进行进化操作, 逐步靠近最优解. 本文对遗传算法的原理和特点
eo tnTe t tn b i d uh cn, itg c sn ad vli . bssuo iotn t g sei r lan, sg uo h e o i s e h l a o e tg e c i r i n l p o m ti . t o d r tiio G ip s t . em ns e u tgTe r a ca crt f s e e Te et c r t an h h y n h aes e c A r n d h l ' u n e e r a pt e pa o le aa a e a ot id e c t m x u m l d a h e i a ry n a pmz t r ue a m m i n s f r n n r i e o u d n r t e d h e i se l cnot ba s p, a ip vd loe ec ot . i l ea otl e h ewt n r e r - d Gnt Agrh de n v d r h m e a i m o ec h a e i l im T i ip vd n i Agr m ao d ds n t cngr l h m r e G ec ot i l u t eg ptr r ofu b s o e t l i s s o i ae e i a e h s e n at n, li rus u a e ofu b aa a e a c hs n nas u tn l aot tr r ngr l ry n w i a e i ao e t b m s p t e i a e n n h h an c r t to t alst a e ti i tt t m t d us its ei w sihb te rg n n c e t e o d cs d h ppr w c e s i o a h h h i e n a s a e v d a e s i
chap1天线的方向图2
E E0 (1 me j ) E0 1 m cos jm sin E0
1 m cos m sin
2
2
当m=1(电流幅度相等)时 d cos E 2 E0 cos 2 E0 cos 2 2 当m=1(电流幅度相等)时,=0(电流相位相同)时
阵因子有最大值的条件可写为
0 cos m d
此式说明:均匀直线阵的阵因子最大辐射方向m与单元间距d、 相邻单元之间的馈电相位差和工作频率(或波长)有关。若 d不变,改变,可改变阵列辐射主瓣的指向,从而实现波 束的电扫描,这就是相控阵的基本原理。
由
cos m d cos m d
E1 mE0e j
其中
d cos
为两单元辐射场之间的相位差,第一项是由于天线位置引起的 相位差,第二项是由馈电电流引起的相位差.
则远区的总场为
E E0 E1 E0 1 me j
可见,二元阵总场方向图由两部分相乘而得,第一部分与 单元天线的方向图函数有关;第二部分称为阵因子,它与 单元间距d、电流幅度比值m、相位差和空间方向角有关, 与单元天线的型式无关。因此得方向图相乘原理:由相同 单元天线组成的天线阵的方向图函数等于单元方向图函数 与阵因子的乘积。
指最大辐射方向为与天线阵轴线垂直的直线阵。当直线阵 的各单元天线的馈电电流等幅同相时,阵因子方向图最大 值出现在侧向,即垂直于阵轴的方向,此时=0,cosm=0, 归一化阵因子变为
Nd sin cos 2 F d N sin cos 2
图1-31 两排八元半波振子阵列
f aT f 0 f a1 y f a 2 y f a 3 y f ax x
阵列天线方向图综合算法及其优化研究
I
阵列天线方向图综合算法及其优化研究
ABSTRACT
With the continuous development of the modern military technology, conformal array antenna, which has the same shape with the carrier, is drawing more and more attention. Pattern synthesis of array antenna is one of the most essential conformal antenna techniques. It is true that classical methods have been sound and practical. However, most of them employ the linear array, the planar array and the circular array, rather than the conformal array. Therefore, my subject is on the pattern synthesis technology and applying intelligent algorithms in pattern optimization of array antenna. Lagrange multipliers method, ant colony algorithm, particle swarm optimization are studied to solve the problems concerning the pattern synthesis of the linear array antenna, the planar array antenna and the conformal array antenna. First of all, based on the definition of space coordinate system and its symbols, the pattern synthesis algorithm is deduced with Lagrange multipliers method to maximize the directivity of antenna array. This method is used in the pattern synthesis of the linear array with 8, 16 elements and the planar array with 8×8, 12×12 elements. The simulation results show that the main lobe of the antenna array accurately points to the expectant direction. And on the same side lobe level, the beamwidth between first nulls in my proposal is close to that in Chebyshev synthesis, but the designed side lobe level is a bit higher. Secondly, based on the outline constructional and the technical parameters of mini-satellite, we designed a conformal antenna arrays, and used Lagrange multipliers method to carry out its pattern synthesis. The simulation results demonstrate that this method can accurately control the direction of the main lobe of the antenna arrays on mini-satellite. Finally, the Niche Ant Colony Algorithm (NACA), the Chaos Ant Swarm (CAS) and the Linear Decreasing Weight Particle Swarm Optimization (LDW-PSO) are used to optimize the side-lobe level, for the issue of high level of side lobe in Lagrange multipliers method. This thesis discusses the NACA and CAS algorithm, and applies them to optimize the pattern of linear antenna array with 8 and 16 elements. Comparing the result with that of Chebyshev synthesis, we can see that: when the side lobe level is suppressed, the width of the main lobe is close to that in Chebyshev synthesis. LDW-PSO is also used to optimize the pattern of linear antenna array with 8 elements, as well as the previous conformal array. The simulation results illustrate that the side lobe level can be suppressed. Key Words: array antenna, pattern synthesis, Lagrange multipliers, ant colony algorithm, PSO
基于DPSO算法的半球共形阵方向图综合
球 共 形 阵 赋 形 方 向 图综 合 进 行 了研 究 , 通 过 对 半 球 共 球 阵模 型 的 建 立 , 推 导 了所 建 模 型 的 方 向 图 函数 。仿 真 结 果 表 明, D P S O算 法能 够 较 快 地 综 合 半 球 共 形 阵 的赋 形 方 向 图 , 是 一种 高 效且 实用 的 综 合 算 法 。 关键 词 : 半球 共 形 阵 列 天 线 ; 迭代 次数 ; 方向图综合 : D P S O算 法
共形天线阵列方向图分析与综合
e e n a t r s A o a io e we n t e r s l o u l v ac l t n b s f l me tp te n . c mp rs n b t e h e u t f f l wa e c lu a i y An o t — o HF S f r t e S o h wh l r a n h tb h s me h d i i e o s o t e e f c ie e so h sme h d n t e me n i , oea rya d ta yt i t o sg v n t h w h fe t n s ft i t o .I h a t v me
O 方 位 面 内的 阵 列 主极 化 扫描 方 向 图及 交 叉 极 化 方 向 图进 行 了优 化 综 合. 。 关 键 词 :共 形 天 线 阵; 合 方 向 图 ; 列 分析 ; 群 优 化 算 法 ; 化 综 合 耦 阵 雁 优 中 图 分 类 号 : N8 0 1 T 2 . 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 12 0 ( 0 O 0 — 4 60 1 0 — 4 0 2 1 ) 30 9 - 6
21 0 0年 6月 第 3 卷 第 3期 7
西 安 电 子 科 技 大学 学报 ( 自然 科 学 版 )
J0UR NAL 0F X I I D AN UNI VER S TY I
J n 2 l u.00
Vo . 7 NO 3 13 .
共 形 天 线 阵列 方 向 图分 析 与综 合
p l r a i n a d t e p r o ma c ft e c o s p lrz t n i h l n f 一 0 . oa i t n h e f r n e o h r s — o a ia i n t e p a e o z o o 。
天线方向图及其表述方法
天线方向图
天线的方向图是表征天线辐射特性(场强振幅、相位、极化)与空间角度关系的图形。
完整的方向图是一个三维的空间图形,如图3.1所示。
它是以天线相位中心为球心(坐标原点),在半径r足够大的球面上,逐点测定其辐射特性绘制而成。
测量场强振幅,就得到场强方向图;测量功率,就得到功率方向图;测量极化,就得到极化方向图;测量相位,就得到相位方向图。
若不另加说明,本书说述方向图均指场强振幅方向图。
三维空间方向图的测绘十分麻烦,实际工作中,一般只需测得水平面和垂直面(即XY平面和XZ平面)的方向图就行了。
图1 测量方向图的坐标
天线方向图可以用极坐标绘制,也可以用直角坐标绘制。
极坐标方向图的特点是直观、简单,从方向图可以直接看出天线辐射场强的空间分布特性。
但当天线方向图的主瓣窄而副瓣电平低时,直角坐标绘制法显示出更大的优点。
因为表示角度的横坐标和表示辐射强
度的纵坐标均可任意选取,例如即使不到1°的主瓣宽度也能清晰地表示出来,而极坐标却无法绘制。
图2所示为同一天线方向图的两种坐标表示法。
图2方向图的表示法(a)极坐标(b)直角坐标
一般绘制方向图时都是经过归一化的,即径向长度(极坐标)或纵坐标值(直角坐标)是以相对场强E(θ,φ)/Emax,这里E(θ,φ)是任一方向的场强值,Emax是最大辐射方向的场强值。
因此,归一化最大值是1。
对于极低副瓣电平天线的方向图,大多采用分贝值表示,归一化最大值取为零分贝。
图3所示为直角坐标中用归一化场强和分贝值表示的同一天线方向图。
图
图3 归一化方向图。
阐述天线阵面三位姿态测量方法
阐述天线阵面三位姿态测量方法引言某机载通信天线在飞机上安装之前,要在试验室内完成收发天线定向试验测量。
定向测量在摇摆台上进行,天线阵面可360度旋转,角速度为每秒7度到8度,俯仰变化范围为-20度到90度,测量精度为0.2°,测量接收与发射天线阵面运动过程中的姿态变化,确定两个天线的定向误差大小。
要完成此工作,需要构建一套基于立体视觉的天线阵面姿态测量系统。
该系统利用高清摄像机两两组成一组进行交汇,测量视角进行360度全覆盖,实时获取天线阵面的姿态图像,完成天线阵面的姿态测量。
1、测量原理如图1所示为测量系统示意图,该测量系统主要由高清摄像机、GPS时码系统、高清视频图像采集分系统、数据处理分系统组成。
高清摄像机两两一组交汇对天线阵面进行拍摄,采用摄像机标定、空间三维坐标求取、姿态参数求解等关键技术,实现对天线阵面姿态的测量,得到天线面的三维姿态信息。
图1 测量系统示意图1.1摄像机标定在立体视觉系统进行测量中,首先要对摄像机标定,建立测量坐标系基准[1-2]。
在不考虑畸变的情况下,摄像机成像模型一般采用小孔成像模型,也稱为线性模型。
在小孔成像模型中,某空间点P 在摄像机坐标系中的坐标与其在CCD 像平面的像素坐标的关系如图2所示:图2 摄像机投影变换模型由图2所示的三角关系可知,空间中任何一点P与像平面上的投影位置p 之间的变换关系:考虑到刚体的情况,则从客观世界坐标到摄像机坐标的变换可用齐次坐标表示为:由摄像机成像原理,像平面坐标到计算机帧存坐标的坐标变换为:因此从客观世界坐标到计算机帧存坐标的变换将公式:其中为图像主点的像素坐标,矩阵完全由决定,由于其只与摄像机内部结构有关,我们称这些参数为摄像机内部参数;完全由摄像机相对于世界坐标系的方位决定,称为摄像机外部参数。
矩阵M为世界坐标到图像坐标的投影变换矩阵。
摄像机的光学系统由透镜组成,一般会存在畸变。
在畸变中又以径向畸变为主。
畸变分为桶状畸变和枕状畸变,无论是哪种畸变,畸变后的像点总是在主点和理想图像点的连线上。
圆柱体上共形微带天线方向性图的公式
圆柱体上共形微带天线方向性图的公式圆柱体上共形微带天线(CommomMicrostripAntenna)是一种广泛应用的无线传输、数据处理和定位系统的天线。
它具有较高的灵敏度、较好的方向性以及结构简单易于设计等优点,在无线电、雷达、通信系统及其它通信领域有着重要的应用。
本文将对圆柱体上共形微带天线方向性图的公式进行详细介绍。
圆柱体上共形微带天线方向性图由圆柱体上覆盖一层绝缘材料,在其外表面设置电极和微带。
其特征电阻的表达式为:$$Z=frac{Z_0}{2}left[costhetacotleft(frac{theta}{2}right)+j sinthetaright]-jetasin theta$$其中,$Z_0$:定义了电磁波传播的特性阻抗,$μ$:指示着自由空间中微带传输线的介电常数,$θ$:指示着角度,$η$:指示着电磁波在微带上传播的相对纵横比,$j$:指示着虚数的定义及存在。
从数学上讲,圆柱体上共形微带天线的方向性图也可以由余弦振幅表示,即:$$A(theta)=A_0cos(mtheta)$$其中,$A_0$:指示着振幅的最大值,$m$:指示着振幅的周期起伏数。
通过上述表达式,可以得出圆柱体上共形微带天线的方向性图必然是抛物线形。
此外,圆柱体上共形微带天线的方向性图也会随着天线振荡器的参数变化而变化,如谐振频率、天线长度、介质密度等参数的变化,都会影响天线方向性图的变化。
为了更深入地研究圆柱体上共形微带天线方向性图的公式,我们需要额外考虑一些因素,比如天线高度、介质密度、微带宽度、微带垂直厚度等,以及电极面积、电极垂直偏移和电极水平偏移等参数。
正确的方向性图公式,可以更准确地表征不同所处环境给予的影响,从而更好地满足实际应用的要求。
总的来说,圆柱体上共形微带天线的方向性图公式是一个综合的概念,它涉及了天线特性阻抗、振荡器参数、介质密度、电极偏移等一系列因素,因此,要正确推导出其方向性图,不仅需要仔细考虑各种因素的影响,也需要更详细地理解和探讨其间的关系。
圆柱体上共形微带天线方向性图的公式
圆柱体上共形微带天线方向性图的公式圆柱体上共形微带天线(ConformalMicrostripAntenna,CMA)是一种新型的圆柱体表面上的微带天线。
它可以满足小尺寸、低成本、高效率和极高方向性的要求。
由于圆柱体上共形微带天线有着出色的表现,它正逐步成为一种优越的替代技术,能够取代传统的开口法天线。
圆柱体上共形微带天线的方向性图决定了它的收发性能。
因此,需要建立一条完善的圆柱体上共形微带天线方向性图公式,以深入了解它的行为特性。
首先,应考虑圆柱体的一般结构。
当焦距为零时,圆柱体表面上共形微带天线的宽度和厚度是一致的。
此外,圆柱体表面上微带天线的长度也是固定的,主要受其面积比例影响。
其次,基于Fourier变换准则,可以计算出圆柱体上共形微带天线的方向性图公式。
首先,根据材料特性,可以得出其介电常数ε和全反射系数可以用Fourier变换准则表示:ε=Σ(a_n cos(b_n) + b_n sin (b_n))全反射系数:R=(r_n +ρ_n)/(r_n-ρ_n)其中,a_n、b_n、r_n和ρ_n是由Fourier分析计算出的实数。
最后,根据介电常数和全反射系数,可以得出圆柱体上共形微带天线方向性图公式:F(θ,φ)=KAbs[Σ {ε (r_n +ρ_n)exp(-j(b_nsin (θ)cos (φ)+a_nsin(θ)sin(φ))}]其中,K是由介电斯密定律确定的正常化常数。
除此之外,圆柱体上共形微带天线方向性图的公式还要受到其非均匀分布的影响。
非均匀分布特别是由长度不同的一系列反射面组成的。
这些反射面的长度不仅会影响方向性图的公式,而且还会影响其频率范围的衰减和增益特性。
最后,圆柱体上共形微带天线方向性图公式的最终目的是为了更好地分析和理解天线的性能,从而实现更高的收发效能。
因此,理解和掌握圆柱体上共形微带天线方向性图公式对于实现该技术的潜在优势至关重要。
综上所述,本文提出了一条完善的圆柱体上共形微带天线方向性图公式,并讨论了其介电常数和全反射系数。
天线阵方向图相乘原理
主瓣
2 0
0 .5
后瓣
2 0.5
00
主轴
第一副瓣 图8-3 天线方向图的一般形状
主瓣最大辐射方向两侧的两个半功率点(即场 1 强为最大值的 倍)之间的夹角,称为主瓣宽度, 2 也称半功率波瓣宽度,用2 0.5或 2 0.5 表示。主瓣宽 度愈小,天线辐射的电磁能量愈集中,定向性愈好。 在主瓣最大方向两侧,两个零辐射方向之间的夹角, 称为零功率波瓣宽度,用 表示。由图 8-2可见, 2 0 电流元的主瓣宽度 2,零功率波瓣宽 90 0.5 度 2 0 180。
(8-6a) (8-6b) 式中 为媒质的本质阻抗。由上式可见,电流元 产生的远区场具有如下特点: (a)在远区,平均能流密度矢量
S av 1 1 Re E H Re E e H e 2 2 E
2 2
H j
Il sin e jkr 2 r Il E j sin e jkr 2 r
将式(8-2)代入上式,得
将式(8-3)代入麦克斯韦方程 H j E ,得 e r re r sin e 其中
E 1 j H j r 2 sin r 0 1 0
H 0 r H 0 1 jkr H I l sin jk e 4π r r
天线按结构可分为线天线和面天线两大类,线
状天线如八木天线、拉杆天线等称为线天线,面状
天线如抛物面天线等称为面天线。 本章将首先从滞后位出发,根据矢量位求电流 元和电流环产生的电磁场,再介绍天线的电参数和 一些常用的天线。
8.1 电流元的辐射
如图8-1所示,设一个时变电流元 I l 位于坐标原 点,沿Z轴放置,空间的媒质为线性均匀各向同性的 理想介质。所谓电流元是指 l 很短,沿 l 上的电流 振幅相等,相位相同。由第五章介绍的滞后位知: 电流元 I l 产生的矢量位为 Il jkr A(r ) e ez Az ez (8-1) 4πr
运用遗传算法综合球面共形阵列天线
运用遗传算法综合球面共形阵列天线张 林,陈客松(电子科技大学电子工程学院,成都611731)摘 要:本文应用遗传算法,以阵元的激励幅度和相位为优化参量,对球面共形阵列天线进行了综合。
仿真结果表明,该方法在主瓣宽度不变的条件下能有效降低球面共形阵列的旁瓣电平,达到球面共形阵列的综合目的。
关键词:球面阵列;遗传算法;天线综合1 引 言共形天线是天线与载体外形共形的一种天线,具有不破坏载体的外形、不加大载体雷达散射截面等优点,因而被广泛应用于现代空间飞行器和民用通信等领域。
另外,天线阵列由数目众多的天线阵元组成,既能克服单个天线的缺点,又能通过改变各单元天线的电参数实现对天线远场方向图的灵活控制。
天线阵列的综合是指在给定天线辐射方向图或天线性能参量要求的情况下设计天线阵的元数、单元间距、单元上电流的幅度与相位分布[1]。
对一个给定阵元数目和阵元间距的天线阵而言,这一问题就是要寻求各个阵元上激励电流的幅度和相位分布。
目前,对于直线阵和平面阵方向图的综合已经有很多成熟的方法,如Dolph-Chebyshev综合法、Taylor综合法[2]等。
但是对于球面阵这种曲面阵方向图的综合,传统的综合方法受到很多限制。
本文应用遗传算法,以阵元的激励幅度和相位为优化参量,对球面共形阵列天线进行了综合。
2 球面阵列综合模型由于球面阵构造特殊,很难在球面上实现阵元的均匀分布,一般采用投影法来实现阵元的近似均匀分布,比如采用矩形阵、同心圆环阵向球面上投影[3],这种方法虽然简单易行,但是投影过程必然引起较大的分布误差,大大减少了阵元的可分布位置,降低了阵元分布的自由度。
正二十面体与球体形状最为接近[4],经过多次剖分后获得的各个栅格之间具有最好的相似性,因此本文采用正二十面体对球面进行剖分,使球面上尽可能多地分布阵元,其模型如图1所示。
计算表明,对于一个半径为2λ(λ为波长)的球体,经过一次正二十面体剖分和两次投影后在球面上可以得到162个顶点,一共可以放置162个阵元,阵元之间的最小距离是0.5518λ,最大距离是0.6498λ,基本满足阵元之间的距离大于0.5λ的要求。
一种天线阵方向图综合法
一种天线阵方向图综合法
单秋山;邓维波;赵淑青
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】1994(000)009
【摘要】首先把待求阵因子分解为若干组子阵因子的叠加,每个子阵对应一组相位线性递变,幅度按一定规律加权的空间电流谐波,子阵阵因子的空间指向对应一定的空间抽样点。
各空间谐波之和即为阵元和总数励,它对应等求的阵因子,调整空间谐波的个数,相对幅度及空间抽样点位置,即可综合出理想的方向图,综出一个设计实例以说明这种综合方法。
【总页数】1页(P93)
【作者】单秋山;邓维波;赵淑青
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.15
【相关文献】
1.一种应用于天线阵方向图综合的改进遗传算法 [J], 杨莘元;杨林
2.一种基于双正交模的新型天线阵方向图综合方法 [J], 张云峰;曹伟
3.一种超宽带相控阵天线阵方向图栅瓣抑制方法 [J], 姜建华;胡梦中
4.一种脉冲天线阵列方向图的快速计算方法 [J], 冯菊;廖成
5.一种新的天线阵方向图综合演化算法 [J], 薄亚明
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种有效的天线三维辐射方向图计算方法
一种有效的天线三维辐射方向图计算方法
焦永昌;文园;张福顺
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2008(023)002
【摘要】提出了一种根据已知的天线E面和H面方向图计算天线的三维辐射方向图的近似算法.以全向和定向天线为例,仿真比较了此算法和两种已有算法计算得到的天线三维辐射方向图与理论结果之间的误差.结果表明,该算法误差较小,可以有效地计算天线的三维辐射方向图.根据生成的三维辐射方向图,计算了天线的方向性系数,所得结果与理论值吻合良好.
【总页数】6页(P229-234)
【作者】焦永昌;文园;张福顺
【作者单位】西安电子科技大学,天线与微波技术国家重点实验室,陕西,西
安,710071;西安电子科技大学,天线与微波技术国家重点实验室,陕西,西安,710071;西安电子科技大学,天线与微波技术国家重点实验室,陕西,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN820
【相关文献】
1.一种基于FDTD的简单有效的天线阻抗计算方法 [J], 李朝伟;吕善伟
2.一种快速有效的红外图像中海天线提取算法 [J], 刘士建;蒋敏;庄良
3.基于FDTD的太赫兹光导天线三维辐射特性计算方法 [J], 陈琦;何晓阳;杨阳;赵
永久
4.快速有效的宽带天线罩电气性能三维分析方法 [J], 王笃祥;彭望泽
5.一种有效的多天线系统信道估计方法 [J], 张东良;许成谦
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
半球面共形阵列波束综合技术研究
半球面共形阵列波束综合技术研究施岱松;李伟勤;李新献【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2012(029)008【摘要】针对天线的抗干扰提高信噪比问题,球面阵列天线的增益在不同方向灵活可变的优点,但球面阵列天线是非线性的,没有解析解,传统的线性波束综合方法很难解决球面阵列天线复杂多约束的增益问题.为解决上述问题,使用了零陷技术.现有的方法着重干扰方向已知情况下的零陷形成技术,而对干扰方向未知多变的情况研究很少,采用改进的遗传算法用于复杂的宽角零陷形成,可以解决干扰方向未知情况下的零陷形成难题.%To improve the signal to noise ratio of antenna with interferences, we introduced the advantages of spherical array antenna. But the spherical array antenna is nonlinear and has no analytical solution, . The traditional linear beam synthesis method is difficult to solve the complex gain problem of the spherical array antenna with multiple constraints. A solution is the use of zero trapdoor technique. We used the improved genetic algorithm for complex wide angle null beamforming, and solved the null beamforming problem under the condition of unknown interference direction.【总页数】5页(P116-119,145)【作者】施岱松;李伟勤;李新献【作者单位】西南石油大学,四川成都610500;西南石油大学,四川成都610500;南阳医学高等专科学校,河南南阳473061【正文语种】中文【中图分类】TN820.1+5【相关文献】1.基于遗传算法的共形阵列导引头波束综合 [J], 康传华;潘明海;贲德;曹旭东2.基于C60分子结构共形球面多波束天线的研究 [J], 徐俊珺;姜兴;黄明华3.球面共形阵数字波束发射阵列的实现研究 [J], 彭志清;姜兴;谢跃雷4.共形球面天线阵列的宽凹陷波束赋形与凹陷测量技术 [J], 曾友州;梁颖;曾伟一5.基于半球面共形阵列的点声源辨识方法 [J], 刘祥楼;胡成立;孟祥斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于自适应算法的锥面共形天线阵列方向图综合
基于自适应算法的锥面共形天线阵列方向图综合
胡志慧;姜永华;凌祥
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2014(000)008
【摘要】以弹载共形相控阵雷达导引头天线为应用背景,将共形天线技术与自适
应阵列处理技术相结合,通过欧拉坐标变换,建立了基于有向阵元的锥面共形天线阵列方向图模型,应用了一种基于最大信噪比准则的自适应算法对锥面天线阵列进行了方向图综合。
该算法通过对副瓣区域干扰信号的迭代得到一组最优复加权矢量,仿真结果表明该算法可以在三维空间实现对主波束指向以及副瓣电平的控制。
【总页数】4页(P124-127)
【作者】胡志慧;姜永华;凌祥
【作者单位】海军航空工程学院,山东烟台 264001;海军航空工程学院,山东烟台 264001;海军航空工程学院,山东烟台 264001
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
1.基于入侵性野草优化算法的平面天线阵列的方向图综合 [J], 吴华宁;柳超;谢旭
2.基于改进遗传算法的圆柱共形天线阵方向图综合 [J], 陈汉辉;张智军;郭博
3.基于PSO算法的圆锥共形阵方向图综合研究 [J], 甘轶;许蕴山;杨永建;王晟达;甘元
4.基于二次规划的线性天线阵列和方向图及差方向图综合算法 [J], 王绪存;周以国;
王岩飞
5.基于DPSO算法的半球共形阵方向图综合 [J], 马颖;田维坚;樊养余
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
鍏卞舰鐞冮潰闃靛ぉ绾跨殑涓夌淮鏂瑰悜鍥剧患鍚堢畻娉?
鎽?瑕? 鍦ㄧ矑瀛愮兢绠楁硶鐨勫熀纭€涓婏紝鍚告敹浜嗙洰鍓嶄富娴佷紭鍖栫畻娉曠殑浼樺娍骞跺姞浠ユ敼杩涳紝寰楀埌浜嗕竴绉嶉€傜敤浜庡叡褰㈢悆闈㈤樀澶╃嚎鐨勪笁缁存柟鍚戝浘缁煎悎绠楁硶锛岃绠楁硶閽堝鍏卞舰鐞冮潰闃靛ぉ绾跨殑鏂瑰悜鍥剧患鍚堥棶棰橈紝鍦ㄩ鍏堣幏寰楀ぉ绾垮崟鍏冩柟鍚戝浘鏁版嵁鐨勫墠鎻愪笅锛屼紭鍖栧悗鍙互寰楀埌涓夌淮绌洪棿浠绘剰鎸囧畾娉㈡潫鎸囧悜鍙婃尝鏉熷搴︾殑鏂瑰悜鍥俱€備豢鐪熺粨鏋滆〃鏄庯細杩欑涓夌淮鏂瑰悜鍥剧患鍚堢畻娉曞彲浠ユ湁鏁堣В鍐冲叡褰㈢悆闈㈤樀澶╃嚎鐨勬柟鍚戝浘缁煎悎闂銆傚叧閿瘝: 涓夌淮鏂瑰悜鍥剧患鍚堢畻娉曪紱绮掑瓙缇ょ畻娉曪紱闃村奖绠楁硶锛涜嚜閫傚簲
杩戝勾鏉ワ紝灏嗘櫤鑳戒紭鍖栫畻娉曟瘮濡傞仐浼犵畻娉曘€佺矑瀛愮兢绠楁硶绛夌敤浜庤В鍐抽樀鍒楁柟鍚戝浘缁煎悎闂锛屽凡缁忓徃绌鸿鎯€備粠鏈€杩戝嚑骞村叧浜庡悇绉嶇畻娉曠殑鏀硅繘鍜岃璁烘潵鐪嬶紝涓昏鍖呮嫭瀵圭畻娉曞叿浣撳弬鏁板彉閲忕殑璋冩暣[1-3]銆佹贩鍚堝悇绉嶇畻娉曠殑浼樺娍[4-7]杩欎袱鏂归潰鐨勬敼杩涖€? 涓昏鐩殑閮芥槸涓轰簡寮ヨˉ鍚勭绠楁硶鐨勪笉瓒筹紝鍙戞尌鍚勭绠楁硶鐨勪紭鍔匡紝瀹炵幇鎵暱閬跨煭鐨勫垵琛枫€傜劧鑰岀◢鏄句笉瓒崇殑鏄紝杩欎簺绠楁硶鐩墠涓昏闆嗕腑鍦ㄨВ鍐抽樀鍒楃殑浜屾柟鍚戝浘娉㈡潫璧嬪舰锛屼緥濡傜瑪褰㈡尝鏉熴€佸钩椤舵尝鏉熴€佷綑鍓叉尝鏉熺瓑銆傚疄闄呬笂锛屽叡褰㈤樀鏂瑰悜鍥剧患鍚堟槸涓€涓笁缁翠紭鍖栭棶棰橈紝浠呬粎鐢ㄤ簩鍓栭潰璧嬪舰缁撴灉浠f浛瀹炶川涓婄殑涓夌淮浼樺寲锛岄毦鍏嶄笌鏈€缁堢殑瀹為檯鎯呭喌鏈夋墍宸紓銆傚挨鍏舵槸鍏卞舰鐞冮潰闃电殑娉㈡潫鎴愬舰闂锛岀敤浜屼紭鍖栫畻娉曟樉鐒舵湁浜涙棤鑳戒负鍔涳紝姣斿绌洪棿娉㈡潫鎸囧悜灏辨槸涓€涓笁缁撮棶棰樸€傚洜姝わ紝鏈枃鐮旂┒浜嗕竴绉嶅叡褰㈢悆闈㈤樀澶╃嚎鐨勪笁缁存柟鍚戝浘缁煎悎绠楁硶銆? 涓夌淮鏂瑰悜鍥剧患鍚堢畻娉? 鏈畻娉曠敱3涓瓙绠楁硶缁勬垚锛氭牳蹇冪畻娉曘€侀槾褰辩畻娉曘€佹尝鏉熸垚褰㈢畻娉曘€傘€€绠楁硶鍏蜂綋娴佺▼濡備笅锛? (1)棰勫鐞嗛樁娈点€傞鍏堝畬鎴愮悆闈㈤樀鐨勫缓妯★紝鍦ㄥ疄闄呴樀鍒楀墠鎻愪笅锛岄€氳繃鐢电浠跨湡杞欢鎻愬彇鍚勯樀鍏冪殑杩滃満鏁版嵁锛屾垨鑰呭緱鍒板疄娴嬫暟鎹€傝繖绉嶆儏鍐典笅鐨勬暟鎹紝鑰冭檻鍒颁簡浜掕€︿互鍙婅浇浣撶殑褰卞搷锛? (2)鏍稿績绠楁硶闃舵銆傝皟鍏ョ涓€姝ュ緱鍒扮殑姣忎釜闃靛厓鐨勮繙鍦烘暟鎹紝骞惰繘琛屽鐞嗐€傝繘鍏ヤ笅涓€姝ワ紱 (3)闃村奖绠楁硶闃舵銆傛牴鎹湡鏈涗富娉㈡潫鎸囧悜锛岃绠楅槾褰卞尯鍩熺殑鍏蜂綋闃靛厓銆傝繘鍏ヤ笅涓€姝ワ紱 (4)娉㈡潫鎴愬舰闃舵銆傜粨鍚堝墠涓ゆ锛屽緱鍒板疄闄呭伐浣滈樀鍏冪殑杩滃満鏁版嵁锛岃繘琛屾柟鍚戝浘鍔犳潈澶勭悊锛? (5)杩唬闃舵銆傞噸澶?2)~(4)姝ラ鐨勮繃绋嬶紝杈惧埌鐩爣鍊兼垨鑰呰凯浠f鏁板悗绠楁硶缁堟銆?.1 鏍稿績绠楁硶鐩墠涓绘祦杩涘寲绠楁硶鏈夐仐浼犵畻娉?GA),绮掑瓙缇ょ畻娉?PSO)绛夈€侴A铏藉叿鏈夊叏灞€鎼滅储浼樺娍锛屼絾鏀舵暃鎱紝鍘熷洜鍦ㄤ簬GA瀛樺湪缂栬В鐮佽繃绋嬶紝鍗充究閲囩敤瀹炴暟缂栫爜鐨勬柟寮忥紝浠嶇劧闇€瑕佽В鐮併€傝€孭SO涓嶉渶瑕佺紪瑙g爜鐨勮繃绋嬶紝鐩存帴瀵瑰彉閲忎紭鍖栵紝骞朵笖PSO 鍘熺悊绠€鍗曪紝瀹炵幇瀹规槗锛屽弬鏁板皯涓旀敹鏁涘揩銆傚洜姝わ紝鏍稿績绠楁硶閲囩敤PSO涓轰富浣擄紝鍙互閬垮厤GA鍒濇湡鐨勭紪鐮佽繃绋嬨€傜劧鑰岋紝PSO瀹规槗闄峰叆灞€閮ㄦ渶浼橈紝鍥犳鍦≒SO鍩虹涓婏紝寮曞叆GA鐨勪氦鍙夊彉寮傛満鍒讹紝涓€鏃︾畻娉曞垽瀹氱矑瀛愰櫡鍏ュ眬閮ㄦ渶浼橈紝鍒欒繘琛屼氦鍙夊彉寮傦紝浣垮叾杩呴€熸憜鑴辨潫缂氾紱鍙樺紓涔嬪悗锛屽啀杩涜浜屾鎻掑€硷紝浣跨矑瀛愯繘涓€姝ョ獊鐮达紝椋炲悜鍏ㄥ眬鏈€浼樿В銆? 涓轰簡杩涗竴姝ユ彁楂樻敹鏁涢€熷害锛屾湰绠楁硶鎻愬嚭浜嗚嚜閫傚簲鍔犻€熷洜瀛愩€傛爣鍑哖SO鐨勯€熷害鍜屼綅缃洿鏂板叕寮忓涓嬶
細鐩墠鎶ラ亾鐨勫ぇ澶氭暟鍏充簬鍏卞舰鐞冮潰闃电殑鏂囩尞锛屽潎鍋囪鍗曞厓涓虹悊鎯崇偣婧愶紝骞朵负绠€鍖栵紝蹇界暐浜嗛樀鍏冧箣闂翠簰鑰︾殑褰卞搷[8-10]銆傜劧鑰岃繖涓庡疄闄呮儏鍐典笉绗︼紝鍥犳浼樺寲寰楀埌鐨勬柟鍚戝浘涓庣悊璁虹粨鏋滄湁寰堝ぇ宸紓銆傛墍浠ラ渶瑕侀噰鐢ㄥ疄闄呯殑闃靛厓鏉ヨ繘琛屼紭鍖栵紝杩樿鑰冭檻浜掕€︺€傛晠鍦ㄩ澶勭悊闃舵锛屾彁鍙栦簡鍚勯樀鍏冪殑杩滃満浠跨湡鏁版嵁锛岄噰鐢ㄦ柟鍚戝浘鍙犲姞鍘熺悊鏉ュ鐞嗗叡褰㈤樀鐨勪紭鍖栭棶棰橈紝鑷劧涔熻€冭檻浜嗕簰鑰︾殑褰卞搷[11]銆?.2 闃村奖绠楁硶浠ュ浘1鎵€绀虹殑鍏卞舰鍦嗙幆闃典负渚嬫潵璇存槑闃村奖闂锛屽渾鐜笂鍧囧寑鍒嗗竷10涓樀鍏冿紝鍚勯樀鍏冩渶澶ф尝鏉熸寚鍚戝潎涓哄渾鐜緞鍚戯紝鍋囪鏈熸湜鍏卞舰闃典富娉㈡潫鎸囧悜瑙掑害涓?θ,φ)锛岃姹傛尝鏉熷搴︿负α锛涘浜庨樀鍏冩潵璇达紝鐢变簬瀹冧滑鏈€澶ф尝鏉熸寚鍚戝悇涓嶇浉鍚岋紝鍦ㄥ亸绂婚樀鍏冩渶澶ф尝鏉熸寚鍚戝悗锛屽悇闃靛厓鍦ㄨ繙鍖鸿緪灏勫満閫愭笎鍑忓皬锛屽洜姝わ紝鍦ㄩ樀鍒椾富娉㈡潫瑕嗙洊鑼冨洿α鍐咃紝鏌愪簺闃靛厓瀹為檯涓婂苟娌℃湁璐$尞锛屽弽鑰屽湪涓绘尝鏉熶互澶栧尯鍩熷澶т簡鍓摚銆傛崲瑷€涔嬶紝瀵逛簬闃靛垪涓绘尝鏉熸潵璇达紝瀛樺湪涓€涓槾褰卞尯锛屽湪杩欎釜鍖哄煙鍐呯殑闃靛厓娌℃湁璧峰埌鏈夋晥浣滅敤锛屽垯璁╁叾鍋滄宸ヤ綔锛屼笉鍙備笌闃靛垪涓绘尝鏉熸垚褰€傚洜姝わ紝闃村奖绠楁硶鐨勪綔鐢ㄥ氨鏄‘瀹氫笉宸ヤ綔鐨勯樀鍏冦€傜畻娉曞叧閿楠ゅ涓嬶細銆€
1.3 娉㈡潫鎴愬舰绠楁硶灏嗗伐浣滈樀鍏冪殑鏂瑰悜鍥炬暟鎹垎鍒繘琛屽姞鏉冿紝鍐嶆妸鎵€鏈夊姞鏉冨悗鐨勯樀鍏冩柟鍚戝浘杩涜鍙犲姞锛屽嵆鍙緱鍒伴樀鍒楁€诲満鏂瑰悜鍥撅紝鐒跺悗璇勪环鐩爣鍑芥暟銆? 鐩爣鍑芥暟鐨勯€夋嫨鑷冲叧閲嶈锛岀壒鍒槸瀵逛簬涓夌淮鏂瑰悜鍥句紭鍖栬€岃█锛岀害鏉熷弬鏁拌緝澶氥€傛湰绠楁硶浠庝袱涓柟闈㈡潵鏋勯€犵洰鏍囧嚱鏁帮紝涓€涓槸涓绘尝鏉熷尯鍩燂紝鍙︿竴涓氨鏄共鎵板尯鍩熴€傚湪涓绘尝鏉熷尯鍩熼噷锛岄渶瑕佸叧娉ㄧ殑鏄富娉㈡潫3 dB娉㈡潫瀹藉害锛屽寘鎷?theta;鍜?phi;涓や釜鏂瑰悜娉㈡潫瀹藉害锛涜€屼富娉㈡潫鎸囧悜涓?θ,φ)锛岀‘瀹氫簡鎸囧悜鍜屾尝鏉熷搴︿箣鍚庯紝灏卞彲浠ョ‘瀹氫富娉㈡潫鍖哄煙鐨勬垚褰㈣姹傘€傘€€骞叉壈鍖哄煙鍖呮嫭涓ら儴鍒嗭紝涓€涓槸鍦ㄤ富娉㈡潫浠ュ鍖哄煙鐨勬梺鐡o紝鍙︿竴涓氨鏄富娉㈡潫鍖哄煙鐨勪氦鍙夋瀬鍖栧垎閲忋€備负姝わ紝鎶婅繙鍦烘柟鍚戝浘鏁版嵁鐭╅樀浣滆繘涓€姝ュ鐞嗭紝鍒嗘垚涓绘瀬鍖栧垎閲忕煩闃靛拰浜ゅ弶鏋佸寲鍒嗛噺鐭╅樀(浜ゅ弶鏋佸寲閲囩敤Ludwig绗笁瀹氫箟璁$畻)銆傛瘡娆¤凯浠d腑锛屽垎鍒杩欎袱涓煩闃靛姞鏉冿紝鐒跺悗鏍规嵁鏂瑰悜鍥惧彔鍔犲師鐞嗗緱鍒板姞鏉冨悗鐨勪富鏋佸寲鏂瑰悜鍥剧煩闃礐o-matrix鍜屼氦鍙夋瀬鍖栨柟鍚戝浘鐭╅樀Cross-matrix銆備富娉㈡潫鍖哄煙鐨勬暟鎹綅浜嶤o-matrix涓紱骞叉壈鍖哄煙鐨勬暟鎹敱涓ら儴鍒嗙粍鎴愶紝涓€閮ㄥ垎鏄疌o-matrix涓富娉㈡潫鍖哄煙浠ュ鐨勬暟鎹紝鍙︿竴閮ㄥ垎鏄疌ross-matrix涓殑鎵€鏈夋暟鎹€? 鐒跺悗鏋勯€犵洰鏍囧嚱鏁般€傚亣璁剧洰鏍囨柟鍚戝浘涓篍d锛屽疄闄呭姞鏉冩柟鍚戝浘涓篍o 锛孎琛ㄧず鐩爣鏂瑰悜鍥綞d鐨勬尝鍔ㄥぇ灏忋€傚洜姝や富娉㈡潫鍖哄煙鐨勭洰鏍囧嚱鏁板彲浠ヨ〃绀轰负锛? 鍏卞舰鐞冮潰闃典笁缁存柟鍚戝浘娉㈡潫褰㈡垚鍏卞舰鐞冮潰闃垫ā鍨嬨€傚崐鐞冮潰涓婂潎鍖€鍒嗗竷浜?灞傚叡37涓渾鏋佸寲澶╃嚎鍗曞厓锛屾瘡灞傚崟鍏冩寜閫嗘椂閽堢紪鍙枫€傚亣瀹氭寚鏍囪姹傚涓嬶細涓绘尝鏉熸寚鍚?θ,φ)涓?15°,180°)锛?phi;鏂瑰悜 3 dB娉㈡潫瀹藉害涓?0°锛?phi;鏂瑰悜涓?0°,鏃佺摚灏忎簬-15 dB銆備紭鍖栧悗鐨勪富娉㈡潫鏂瑰悜鍥撅紝鍏朵腑鍥?(a)涓轰刊浠伴潰鏂瑰悜鍥撅紝鍥?(b)涓烘柟浣嶉潰鏂瑰悜鍥撅紱涓夌淮杩滃満鏂瑰悜鍥撅紝鍥?(a)涓轰富鏋佸寲杩滃満鏂瑰悜鍥撅紝鍥?(b)涓轰氦鍙夋瀬鍖栬繙鍦烘柟鍚戝浘。