阵列方向图综合的一些方法
相关主题
- 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)。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｍｅｍｅｈ ｄ ｆ ｒａ ａ ｔｒ ｙ ｔ ｅ ｉ ａ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ．Ｃ ｅ ｙ ｈ ｖ ａ ｒｙ ａ ｅ ｔ ｅｎ ｒｏ ｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｏ ｔ ｏ ｓｏ ｒｙ ｐ ｔ ｎ ｓ ｎ ｈ ｓ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｅ ｓ ｈ ｂ ｓ ｅ ｒａ ｓｈ ｖ ｈ ａｒ ｗ ｓ
成 的线阵 ） 向 图为 方
收 稿 日期 ：０ １ ９—０ ； 回 日期 ：０ １ ０—０ ２ １ —０ ８修 ２１ —１ ９ 作者简 介： 周子 成（９３ ）男 ， １８一 ， 安徽人 ， 硕士 ， 研究方 向为微 系统技术 、 阵列方 向图综合技术 、 天线及微波元件设计等 。
电子信息对抗技术 ・ ２ 第 ７卷 ２１ ０２年 ３月第 ２期
Ｋｅ ｒ ｓ ａｒｙ ｐ ｔ ｒ ｙ ｔｅ ｉ；Ｃ ｅ ｙ ｈ ｖ ａｒｙ ｈ ｓ ｄ ａｒｙ ｅ ｅｉ ｌｏ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒａ ａｔｎ ｓ ｈ ｓ ｅ ｎ ｓ ｈ ｂ ｅ ｒａ ；ｐ ａ ｅ ｒａ ；ｇ ｎ ｔ ａｇｒ ｈ ｓ ｃ ｉｍ
１ 引 言
随着 雷 达和 无 线 通 信 技术 的 发展 ， 电子 系 统
分布 确定 后 ， 需要 设 计各 单元 的激 励 幅度 和相位 。
ｍ
（） ２
阶（ ｍ＞Ｏ 切 比雪夫 函数 均 具有 以下 特性 ： ）
１在 定义 域 ［ ，］ ） 一１ １上值 域 在 ［ ，］ 荡 ， 荡 一１１ 振 振 次 数 与 阶数 ｍ相 关 ；） 以正斜 率 经 过 （ ， ） ， ２均 １１点 恰 好满 足 阵列 方 向 图所 希 望 的 主 副瓣 电平 特 性 。
Ｍａｎｂ ａ ｅ ｓ ｅｅ ｔ ｈ ｓ ｄａｒｙｂ ｅｔ ｇｔｅｐ ａ ｅｏ ａ ｈｅｅ ｎ ｆ ｈ ｒａ ｉ ｅ ｍｓａ ｔ ｒｄｗ ｈ ｐ ａｅ ｒ ｙｓｔ ｎ ｈ ｓ ｆｅｃ ｌｍｅ ｔ ｅａｒｙ．Ａｎ ｅ ｒ ｅ ｉ ａ ｉ ｈ ｏｔ ｄｔ ｎ ｈ
因此 考虑 利用 此 函数构 造 阵列方 向 图。
ｎ
பைடு நூலகம்
阵列天线 的综合问题实际上就是设计这些参数使
得 阵列 的辐 射特 性尽 量接 近 预先 提 出的方 向图或
性 能指标 的技 术 。
元线 阵的阵 因 子 （ ｎ个各 向 同性 点 源组 即
２ 切 比雪 夫 阵列
道尔 夫 （ ｏ ｈ 利 用 切 比雪 夫 函数 来 逼 近 阵 Ｄｌ ） ｐ
Ｓ ｍ ｅ Ｍ ｅｈ ｄ ｆＡｒ ａ ｔｅ ｎ ｙ ｔ ｓｓ ｏ ｔ ｏ ｓｏ ｒ ｙ Ｐａ ｔｒ Ｓ ｎ ｈｅｉ
Ｚ Ｕ ｉ ｈ ｎ ＨＯ Ｚ — ｅ ｇ ｃ
（８ ｅ ａ ｈＩ ｔ ｄ ，Ｃ Ｔ ，Ｈ ｆ ３０８ ｈｎ） ３ Ｒ ｓ ｒ ｓｔ ｅ Ｅ Ｃ ｅ ｉ ０８ ，Ｃｉａ ｅｃ ｎｉ ｕ ｅ２
ｍ ｉ ｅｍ ｉｔ ａ ａｇｖｎｓ ｅｌ ｅｌ ｅ ａｄｌ ｅｔ ｉｅｌ ｅｌ ｅ ａ ｖｎｍ ｉ ａ ｄ ． ａｎｂａ ｗｄ ｔ ｉ ｉ ｏ ｅ ｌ ｎ ｗ ｓ ｓ ｏ ｖｌ ｔ ｇ ｅ ａ ｂｍ ｗ ｔ ｈ ｅ ｄ ｂ ｖ ｏ ｄ ｂ ｅ ａｉ ｎｅ ｉ ｈ
３８
周 子 成 阵 列方 向 图综 合 的一 些 方 法
电子信息对抗技术 ・ ２ 第 ７卷 ２１ ０２年 ３月第 ２期
中图分类号 ：Ｎ ２ ． Ｔ ８ １８
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ：６４ ２０ ２ １ ）２ ０８— ３ １７ —２３ （０２ ０ —０３ ０
阵列 方 向 图综 合 的一 些 方 法
等特 点 常 常成 为不 可替代 的方案 。一 个 阵列天 线
在实数 域 上 的解 ， 即切 比雪 夫 函数 ｌ ： Ｊ
ｆ 一１ ｃ ｈ ｍｃ ｈ １， （ ） ｏ （ ｏ 一Ｉ ） ｓ ｓ ＜一１
的方 向图通 常决 定 于辐射 单元 的辐射 特性 、 目、 数
分布 和各 自的激 励 等 … １。在 阵列 设 计 中 ， 虑 到 考
周 子 成
（ 中国电子科技集团公司第 ３ 研究所 ， ８ 合肥 ２０８ ） ３０８
摘 要 ： 绍 了几种 常用的 阵列方向 图综合方法。切 比雪夫阵列在指 定的副瓣 电平 下主瓣宽度最 窄， 介 在指定的主瓣宽度 下副瓣电平 最低 ； 相位控 制技 术通过控 制阵 列各 单元 的相 位 实现 波束 的指 向变 ４ 最后介 绍 了遗传 算法并利 用遗传算法优 化 了 ８ 线阵， Ｌ； 元 将其相对副瓣 电平抑制到 了 一 ０Ｂ ５ｄ 。 关键 词 ： 阵列方 向 图综合 ；ｓ 雪夫 阵列 ； 控 阵 ； 传 算 法 ｂ比 相 遗
ｔｅｇ ｎｔ ｌ ｒｈ （ Ａ）ｉ ｐｅｅｔｄａ ｄａ ｌ ｎｓａ ａ ｓｏｔ ｉ ｄ ｔ Ｇ ｈ ｅ ｅ ｃａ ｏｉ ｍ Ｇ ｉ ｇ ｔ ｓ ｒｓｎｅ ｔ ８ｅ ｍｅｔ ｒ ｙｉ ｐｉ ｚ ｈ Ａ，ｗ ｉ ｉｅ ｎ ｌ ｅ ｒ ｍ ｅ ｈｃ ｓ ｈ ｄ
ｌｂ ｓ ｋ ｐ ｏ ａ 一 ５ ｄ ｏ ｉ ｅ ｔａ ｌｗ ｓ ｅ ｓ ０ Ｂ．
因子 函 数 ， 到 了一 种 严 谨 且 规 范 的 综 合 方 法 。 得 二 阶微 分方 程 如下 ：
（ －Ｎ ） １ ２ 一 ＝０ （） １
对 天线 的功 能 和性 能提 出越 来越 多 的要求 。单 个
天线具有很弱的定向性 ， 因此在点对点通信 、 雷达
等领 域 ， 阵列 天线 凭 借窄 波束 、 高增 益 和高 灵活 性
ｒ （ ） ｛Ｏ ｍ Ｏ一 ） ， ＝ Ｃ（ ｃ ， 仇 Ｔ Ｓ Ｓ
【 ｓ ｍ０ 一 ） ｃｈ ｃｈ１ 。（ ｓ
，
一≤ １ ≤１
＞１
阵列 在 空 间某一 主平 面 上 的单元 数 目与该 平面 上 的主瓣 宽度 近 似 有 反 比关 系＿ ， 辐 射单 元 及 其 ２在 ｊ
成 的线阵 ） 向 图为 方
收 稿 日期 ：０ １ ９—０ ； 回 日期 ：０ １ ０—０ ２ １ —０ ８修 ２１ —１ ９ 作者简 介： 周子 成（９３ ）男 ， １８一 ， 安徽人 ， 硕士 ， 研究方 向为微 系统技术 、 阵列方 向图综合技术 、 天线及微波元件设计等 。
电子信息对抗技术 ・ ２ 第 ７卷 ２１ ０２年 ３月第 ２期
Ｋｅ ｒ ｓ ａｒｙ ｐ ｔ ｒ ｙ ｔｅ ｉ；Ｃ ｅ ｙ ｈ ｖ ａｒｙ ｈ ｓ ｄ ａｒｙ ｅ ｅｉ ｌｏ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｒａ ａｔｎ ｓ ｈ ｓ ｅ ｎ ｓ ｈ ｂ ｅ ｒａ ；ｐ ａ ｅ ｒａ ；ｇ ｎ ｔ ａｇｒ ｈ ｓ ｃ ｉｍ
１ 引 言
随着 雷 达和 无 线 通 信 技术 的 发展 ， 电子 系 统
分布 确定 后 ， 需要 设 计各 单元 的激 励 幅度 和相位 。
ｍ
（） ２
阶（ ｍ＞Ｏ 切 比雪夫 函数 均 具有 以下 特性 ： ）
１在 定义 域 ［ ，］ ） 一１ １上值 域 在 ［ ，］ 荡 ， 荡 一１１ 振 振 次 数 与 阶数 ｍ相 关 ；） 以正斜 率 经 过 （ ， ） ， ２均 １１点 恰 好满 足 阵列 方 向 图所 希 望 的 主 副瓣 电平 特 性 。
Ｍａｎｂ ａ ｅ ｓ ｅｅ ｔ ｈ ｓ ｄａｒｙｂ ｅｔ ｇｔｅｐ ａ ｅｏ ａ ｈｅｅ ｎ ｆ ｈ ｒａ ｉ ｅ ｍｓａ ｔ ｒｄｗ ｈ ｐ ａｅ ｒ ｙｓｔ ｎ ｈ ｓ ｆｅｃ ｌｍｅ ｔ ｅａｒｙ．Ａｎ ｅ ｒ ｅ ｉ ａ ｉ ｈ ｏｔ ｄｔ ｎ ｈ
因此 考虑 利用 此 函数构 造 阵列方 向 图。
ｎ
பைடு நூலகம்
阵列天线 的综合问题实际上就是设计这些参数使
得 阵列 的辐 射特 性尽 量接 近 预先 提 出的方 向图或
性 能指标 的技 术 。
元线 阵的阵 因 子 （ ｎ个各 向 同性 点 源组 即
２ 切 比雪 夫 阵列
道尔 夫 （ ｏ ｈ 利 用 切 比雪 夫 函数 来 逼 近 阵 Ｄｌ ） ｐ
Ｓ ｍ ｅ Ｍ ｅｈ ｄ ｆＡｒ ａ ｔｅ ｎ ｙ ｔ ｓｓ ｏ ｔ ｏ ｓｏ ｒ ｙ Ｐａ ｔｒ Ｓ ｎ ｈｅｉ
Ｚ Ｕ ｉ ｈ ｎ ＨＯ Ｚ — ｅ ｇ ｃ
（８ ｅ ａ ｈＩ ｔ ｄ ，Ｃ Ｔ ，Ｈ ｆ ３０８ ｈｎ） ３ Ｒ ｓ ｒ ｓｔ ｅ Ｅ Ｃ ｅ ｉ ０８ ，Ｃｉａ ｅｃ ｎｉ ｕ ｅ２
ｍ ｉ ｅｍ ｉｔ ａ ａｇｖｎｓ ｅｌ ｅｌ ｅ ａｄｌ ｅｔ ｉｅｌ ｅｌ ｅ ａ ｖｎｍ ｉ ａ ｄ ． ａｎｂａ ｗｄ ｔ ｉ ｉ ｏ ｅ ｌ ｎ ｗ ｓ ｓ ｏ ｖｌ ｔ ｇ ｅ ａ ｂｍ ｗ ｔ ｈ ｅ ｄ ｂ ｖ ｏ ｄ ｂ ｅ ａｉ ｎｅ ｉ ｈ
３８
周 子 成 阵 列方 向 图综 合 的一 些 方 法
电子信息对抗技术 ・ ２ 第 ７卷 ２１ ０２年 ３月第 ２期
中图分类号 ：Ｎ ２ ． Ｔ ８ １８
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ：６４ ２０ ２ １ ）２ ０８— ３ １７ —２３ （０２ ０ —０３ ０
阵列 方 向 图综 合 的一 些 方 法
等特 点 常 常成 为不 可替代 的方案 。一 个 阵列天 线
在实数 域 上 的解 ， 即切 比雪 夫 函数 ｌ ： Ｊ
ｆ 一１ ｃ ｈ ｍｃ ｈ １， （ ） ｏ （ ｏ 一Ｉ ） ｓ ｓ ＜一１
的方 向图通 常决 定 于辐射 单元 的辐射 特性 、 目、 数
分布 和各 自的激 励 等 … １。在 阵列 设 计 中 ， 虑 到 考
周 子 成
（ 中国电子科技集团公司第 ３ 研究所 ， ８ 合肥 ２０８ ） ３０８
摘 要 ： 绍 了几种 常用的 阵列方向 图综合方法。切 比雪夫阵列在指 定的副瓣 电平 下主瓣宽度最 窄， 介 在指定的主瓣宽度 下副瓣电平 最低 ； 相位控 制技 术通过控 制阵 列各 单元 的相 位 实现 波束 的指 向变 ４ 最后介 绍 了遗传 算法并利 用遗传算法优 化 了 ８ 线阵， Ｌ； 元 将其相对副瓣 电平抑制到 了 一 ０Ｂ ５ｄ 。 关键 词 ： 阵列方 向 图综合 ；ｓ 雪夫 阵列 ； 控 阵 ； 传 算 法 ｂ比 相 遗
ｔｅｇ ｎｔ ｌ ｒｈ （ Ａ）ｉ ｐｅｅｔｄａ ｄａ ｌ ｎｓａ ａ ｓｏｔ ｉ ｄ ｔ Ｇ ｈ ｅ ｅ ｃａ ｏｉ ｍ Ｇ ｉ ｇ ｔ ｓ ｒｓｎｅ ｔ ８ｅ ｍｅｔ ｒ ｙｉ ｐｉ ｚ ｈ Ａ，ｗ ｉ ｉｅ ｎ ｌ ｅ ｒ ｍ ｅ ｈｃ ｓ ｈ ｄ
ｌｂ ｓ ｋ ｐ ｏ ａ 一 ５ ｄ ｏ ｉ ｅ ｔａ ｌｗ ｓ ｅ ｓ ０ Ｂ．
因子 函 数 ， 到 了一 种 严 谨 且 规 范 的 综 合 方 法 。 得 二 阶微 分方 程 如下 ：
（ －Ｎ ） １ ２ 一 ＝０ （） １
对 天线 的功 能 和性 能提 出越 来越 多 的要求 。单 个
天线具有很弱的定向性 ， 因此在点对点通信 、 雷达
等领 域 ， 阵列 天线 凭 借窄 波束 、 高增 益 和高 灵活 性
ｒ （ ） ｛Ｏ ｍ Ｏ一 ） ， ＝ Ｃ（ ｃ ， 仇 Ｔ Ｓ Ｓ
【 ｓ ｍ０ 一 ） ｃｈ ｃｈ１ 。（ ｓ
，
一≤ １ ≤１
＞１
阵列 在 空 间某一 主平 面 上 的单元 数 目与该 平面 上 的主瓣 宽度 近 似 有 反 比关 系＿ ， 辐 射单 元 及 其 ２在 ｊ