天线阵列设计

Page19
网络设计
二、介质支撑的影响
1. 尺寸影响>介电常数
2. 加在较宽的线上
3. 做成组件
Page20
网络设计
三、边界条件问题：接地
表面粗糙度
趋肤效应
Page21
阵列设计
一、三频天线：共轴和并排方案
Page22
阵列设计
二、三频天线：组阵单元数和间距
名称
15/18/18 16/18/18 17/18/18 15/15/15
天线阵列设计
Page1
目录
一、赋型原理
二、赋型设计
三、阵列设计
一、赋型原理
二、赋型设计
三、阵列设计
Page3
赋型原理
一、天线阵辐射方向图合成公式
Page4
赋型原理
一、天线阵辐射方向图优化公式
Page5
赋型原理
二、Klopfenstein渐变 cos l / n k Tn ( ) cos 0l / n n节反射系数的精确结果， cos l / n 1/ 2 其中为低截止波长，L为 (1 k 2Tn2 ( )) cos 0l / n n 节总长度， k 为通带容 0 2 / 0 忍度，Tn为n阶切比雪夫 Z 2 1 1 1 k Tn ( ) 多项式 cos 0l / n 2 Z2 Klopfenstein渐变是从阶跃式切比雪夫变换器，当其节数增加到 无限大时推导出来的，类似于天线阵列的泰勒分布理论
与前式对比，令y=A, x=l, 得到
( ) 0e j l
2 2 z / L 1 I ( A (1 y )) 0 1 1 ln Z ( z ) ln Z 0 Z L A2 dy 0 2 cosh A A (1 y 2 )
cos 2l 2 A2 cosh A
Page6
赋型原理
2 1 I ( y 1 ) cos( x / n) lim Tn ( ) cos x 2 y 2 cos x y 1 cos( x ) d 2 0 n cos( y / n) 1
二、Klopfenstein渐变
z2 k ( ) z 4 I1 ( z ) ( ) 2 k 0 k !( k 1)!
Page23
阵列设计
三、三频天线：低频移相器组件
Page24
阵列设计
四、三频天线：高频移相器组件
Page25
End and Thanks
Page26
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
④ 基因变异：按一定概率在染色体中随机的选择一点或多点进行变异。
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
A1
A2
A3
A4
A5
A6
B7
B8
B9
B10
Page17
一、赋型原理
二、赋型设计
三、阵列设计
Page18
网络设计
一、初始条件问题：端口激励
Page8
一、赋型原理
二、赋型设计
三、阵列设计
Page9
赋型设计
一、5-13单元双移相的馈电方式
名称
5单元 6单元
馈电方式
7单元
8单元
Page10
赋型设计
一、5-13单元双移相的馈电方式
名称
9单元 10单元 11单元 12单元
馈电方式
13单元
Page11
赋型设计
二、高低频单元组阵间距
名称
5单元 6单元 7单元 8单元
Page7
令2z/L – 1 = x, z = 0时x = -1, z = L时x = 1
赋型原理
二、Klopfenstein渐变
2 2 j l 1 I ( A (1 x )) I ( A (1 x )) e 1 1 j ( x 1) L 0 2 1 1 0 ( ) e A dx cos( lx)A dx 2 2 1 0 2 cosh A cosh A A (1 x ) A (1 x )
13单元
—
102、110
Page13
赋型设计
三、使用软件调试实际的方向图
理想中的方向图
实际做出来的方向图
软件作用：将所有下倾角、所有频点的方向图能同时查看并优化
Page14
赋型设计
四、方向图优化方法：遗传算法
开始 染色体初始化
适应度检测 N 配对
Y
繁殖
基Байду номын сангаас突变
N
适应度检测 Y 结束
Page15
赋型设计
四、方向图优化方法：遗传算法
① 内插：设经过选择的父代为V1、V2，采用随机内插的方法进行交叉， 生成的子代为：
②外推：针对前一种交叉算法的早熟问题，同时采取基因值的线性外推算法
Page16
赋型设计
四、方向图优化方法：遗传算法
③ 基因交叉：在染色体中随机的选择一点或多点进行基因交叉。
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
组阵间距（mm）
240、280、300、306 — 280、300、306 280、306 102、105、110、120、 130、140 102、110 120、130、140 130、140
Page12
赋型设计
二、高低频单元组阵间距
名称
9单元 10单元 11单元 12单元
组阵间距（mm）
240、280、300 240、280 — — — 120、130、140 120、130、140 102、110
共轴组阵（mm）
5+11（240+120） 7+11（240+120） 10+11（240+120） —
并排组阵（mm）
5+11 （300+120） 5+13 （306+102） 7+11 （280+120） 9+11 （240+120） 9+11 （280+120） 10+11（280+120） 8+11 （300+120） 5+6（280+102）
I1(z)为修正贝塞尔函数
1 L 2 j z d z 1 L 2 j z 0 2 ( ) e ln( )dz e A z 0 z 0 2 dz z0 2 cosh A
I1 ( A 1 (
2z 2 1) ) 2 L dz 2z 2 L A 1 ( 1) L