時間調(diào)制天線陣列理論與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)對天線性能的要求越來越高。在很多相控陣?yán)走_(dá)中常常采用陣列天線，且常常要求天線的副瓣盡可能低，以達(dá)到良好的空間濾波作用，從而有效提高雷達(dá)前端信號的信噪比。常規(guī)相控陣天線為了獲得低或超低的副瓣，必然會導(dǎo)致陣列口徑中單元激勵幅度的動態(tài)范圍過大，這在工程實(shí)際中很難達(dá)到。如果在常規(guī)天線陣列中引入新的一維時間變量，對激勵信號進(jìn)行時間調(diào)制，所構(gòu)成的時間調(diào)制天線陣能夠在較小的激勵動態(tài)范圍內(nèi)獲得低的副瓣，這在工程實(shí)際中具有重要

2、的意義。 時間調(diào)制天線陣列通過在每個單元中接入射頻開關(guān)來周期控制單元的工作與否，使天線口徑上的激勵分布在開關(guān)調(diào)制周期內(nèi)的平均值發(fā)生變化從而增加控制激勵分布的參數(shù)，能較容易地合成低或超低副瓣。 本文針對時間調(diào)制天線陣開展了以下四個部分的研究工作： 首先，本文回顧了相關(guān)的研究背景，包括常規(guī)天線陣列的方向圖合成，時間調(diào)制天線陣列的基本原理，時間調(diào)制天線陣列用于合成低或超低副瓣方向圖，時間調(diào)制天線陣列輻射產(chǎn)生的邊帶問題等

3、。 其次，本文采用差分進(jìn)化算法(Differential Evolution Algorithm)來優(yōu)化時間調(diào)制天線陣列，以產(chǎn)生多方向圖并控制激勵幅度的動態(tài)范圍，同時抑制邊帶電平。給出了采用一個時間調(diào)制天線陣列產(chǎn)生多個賦形方向圖的數(shù)值優(yōu)化結(jié)果。 再次，本文采用頻域方法對時間調(diào)制天線陣列進(jìn)行全波分析，借助商業(yè)軟件HFSS仿真獲得時間調(diào)制天線陣列在中心頻率及其附近邊帶頻點(diǎn)上的方向圖，并與已有文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。