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利用优化算法实现稀布阵列天线方向图分析与综合

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遗传算法在阵列天线方向图综合中的应用.doc

本文提出了对方形反射阵列（RA）天线孔径效率（ηa）的详细研究。 研究了不同馈源位置的量化相位误差和有限相位误差对辐射方向图，半功率束宽度（HPBW）和ηa的影响。 结果表明，旁瓣电平（SLLs）的增加和ηa随量化相​​位的增加或元素相位范围的减小而略有减小，但是，对HPBW的影响可以忽略不计。 但是，当量化相位低于30°或相位范围大于300°时，ηa的下降可以忽略不计。 已经进行了参数研究，以提供使ηa最大化的设计准则。 可以看出，偏移角对确定ηa起着重要的作用，尤其是对于窄光束宽度的进给。

宽角扫描能力是阵列天线设计中的重要指标。本文基于半波阵子形式设计了一款C波段阵列天线，通过去耦结构的引入，成功将H面的扫描范围由45°扩大到60°。仿真和实测结果表明：该天线在波束扫描范围内，辐射特性良好，具有成本低、质量轻、强度高等优点。

■泰勒阵列的阵因子也可由对称排列的激励分布来写出 对称排列的激励幅度分布如图 2-34 所示，可采用第一章方法导出和、差方 向图阵因子，此时必须分奇偶阵列分别给出。 图 2-34 对称排列的泰勒阵列归一化激励幅度分布，N=20 对偶数阵列，则和方向图阵因子为： 1 2 1 ( ) 2 cos( ) , cos , / 2 2 M s n n n S I u u kd Mθ θ = − = = +∑ Nα = 差方向图阵因子为： 1 2 1 ( ) 2 sin( ) 2 M d n n n S u j I u = − = − ∑ 2.7.9 泰勒阵列和切比雪夫阵列的比较 泰勒综合与切比雪夫综合是工程上常用的两种方法，这两者间有一定的联 系。为了加深理解，有必要把这两种方法综合得到的阵列进行比较。 一、综合方法的比较 对一个单元数为 N，等间距为 d 的直线阵列，切比雪夫和泰勒综合法的原理 如下： ■切比雪夫综合法原理 是把一个单元数为 N 的直线阵列的阵因子方向图函数 来逼近一个 N－1 阶的切比雪夫多项式 ，这里 ( )S u 1( )NT x− 0 cos( / 2)x x u= ，切比雪夫多项式的变量区域 [-1, 1x =]为阵列的等副瓣区域( 的零点)，变量区域[ ,1x 1x 1x 0x为紧靠 ]为阵列的主 瓣区域( 且满足0 1x > 0 1R 0( )NT x−= 0R， 为主副瓣比)。其过程是分奇数和偶数阵列 分别写出阵因子函数 和 并展开成只含 co 的形式，同时分奇数和偶 数阶把切比雪夫多项式 和 也展开成只含 的形式，并令 ( )oS u ( )eS u ( )oS u su cosu2 1( )NT u+ 2 ( )NT u 129