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阵列天线方向图综合方法及其在有源相控阵中的应用

史冰芸  
【摘要】: 随着空间技术的发展,特别是导弹等高速进攻性武器的出现,要求雷达能在更远的距离上发现和跟踪目标,并能及时指挥和引导飞机和导弹拦击目标。相控阵天线正是适应这种要求,在阵列天线基础上发展起来的一种新的天线体制和技术。阵列天线通过其各个阵元空间响应的叠加,可以实现复杂的方向图。天线方向图综合的一项主要任务,是确定阵元的激励系数。本文在已有方向图综合方法的基础上,引入了遗传算法,并把遗传算法与已有方法相结合,用于阵列天线方向图的综合。遗传算法是一种模拟生物遗传和进化的优化算法。它基于适应度评价,并使用概率搜索技术,找到问题的满意解。仿真结果表明了这种方法的有效性。 我国在“十五”预先研究中已提出有源相控阵的研究项目。有源相控阵的主要特点之一就是可对方向图实现自适应波瓣控零。通过阵元收发幅相的权矢量控制,以使波瓣在产生干扰的方向“置零”。本文归纳总结了已有的自适应控零技术(包括只改变阵元的幅度或相位,同时改变阵元的幅度和相位),分析了各种方法的特点,并在此基础上作了拓展和延伸。针对有源相控阵阵元三角形栅格的排列方式,首次运用基于差分进化算法和改进的遗传算法的混合优化算法与微扰法相结合实现波瓣控零,仿真结果表明基本满足设计要求。


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