基于有源單元方向圖方法的陣列天線綜合.pdf

1、在分析陣列天線的輻射特性時(shí),陣列單元間的互耦是不可忽略的。有源單元方向圖方法是近年來(lái)在陣列天線設(shè)計(jì)中運(yùn)用的比較廣泛的一種方法,可以有效的將互耦對(duì)陣列天線輻射特性的影響考慮在內(nèi)。
　　陣列天線的綜合是一個(gè)有眾多變量以及各種限制條件下的優(yōu)化問題。這類問題在大多情況下呈現(xiàn)出不可微、甚至不連續(xù)的特性,其方向圖參數(shù)的優(yōu)化是一種非線性優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的優(yōu)化方法多數(shù)是基于梯度尋優(yōu)方法或者隨機(jī)搜索方法。共軛梯度法收斂速度較快,但要求目標(biāo)函數(shù)可微、連

2、續(xù),而且目標(biāo)參數(shù)有限;隨機(jī)搜索法雖然無(wú)需計(jì)算梯度,但是效率太低,而且容易陷入局部最優(yōu)。近些年發(fā)展起來(lái)的智能優(yōu)化算法只要求待解問題是可計(jì)算的,并對(duì)目標(biāo)函數(shù)無(wú)可微性、連續(xù)性等條件的限制,同時(shí)該類算法是一種搜索能力比較強(qiáng)、搜索過(guò)程具有一定方向性的隨機(jī)搜索算法。
　　本論文主要圍繞有源單元方向圖方法和智能優(yōu)化算法在陣列天線設(shè)計(jì)中的應(yīng)用來(lái)展開研究,工作分布在第三、四、五章。
　　第三章首先驗(yàn)證有源單元方向圖方法在分析規(guī)則滿陣的輻射特性

3、時(shí)的有效性。然后將其分析一個(gè)中型線陣的輻射特性,并運(yùn)用遺傳算法對(duì)陣列單元的激勵(lì)電流幅度和相位進(jìn)行優(yōu)化,綜合出幾種實(shí)用的方向圖。
　　第四章提出了一種新的方法,將有源單元方向圖方法運(yùn)用于稀疏線性陣列天線輻射特性的分析中,仿真結(jié)果證明了這種方法的準(zhǔn)確性;為了提高稀疏線陣的綜合效率,對(duì)免疫算法進(jìn)行修正,并將其與前者結(jié)合設(shè)計(jì)稀疏線陣。數(shù)值算例證明了設(shè)計(jì)方法的有效性與優(yōu)越性。
　　第五章提出了一種新的綜合方法,這種方法將智能優(yōu)化算法有