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上传时间: 2022-03-07 11:04:07
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表4.2 波束展宽仿真计算结果比较
展宽技术类型 3dB宽度(°) 最大副瓣(dB) 展宽倍数 1η
展宽前 3.18 -13.24 — 1.000
常规方法量化前 12.01 -3.61 3.78 0.136
常规方法量化后 12.21 -3.44 3.78 0.139
遗传算法PPO 12.00 -9.98 3.77 0.223
遗传算法FPO 12.01 -9.99 3.78 0.230
遗传算法PPO 13.99 -9.99 4.40 0.207
遗传算法FPO 14.00 -10.01 4.40 0.213
众所周知,波束展宽应牺牲天线增益为代价,波束展宽倍数越大,增益损失越烈。从
表4可见,遗传算法增益损失远低于常规算法。FPO和 PPO波束展宽效果相当,FPO波束
展宽后的天线效率略优,而 PPO技术更具有灵活性。探讨互耦、幅相误差等因素对展宽波
束的影响是具有工程应用价值的课题。另外,随着有源相控阵天线的广泛应用,应研究子
阵级仅相位加权波束展宽问题。
4.2.5 相位加权方向图赋形技术
相控阵天线方向图赋形(POPS)的方法可以划分为三类:第一类是单元激励幅度和相位
同时调整,即复数加权;第二类是只有单元激励幅度改变,即仅振幅加权;第三类是只有单
元激励相位改变,即仅相位加权。对于相控阵天线来说,相位加权是举手之劳,在硬件上
并不增加额外的花费。在以上这三类方法中,仅相位加权还有部分(PPOPS)和全阵(FPOPS)
之分。
Frey和 Elliott[46]从连续线源 Taylor幅度分布出发,建立了一个单参数控制的相位分布
函数,以实现不对称副瓣,文献[47, 44]在此基础上进行了改进,该类方法适用于具有 Taylor
幅度分布或均匀分布的阵列。Chakraborty 等人[48]利用驻定相位法综合具有特定形状的天线
波瓣,其方法与连续口径密切相关。Deford和 Gandhi[40]用相位加权降低等幅线阵和面阵的
峰值副瓣电平,并指出“相位加权阵列的峰值副瓣电平为阵元数的对数函数”,该方法更适
合于大型阵列。Dufort[49]采用相位加权去控制阵列天线的波瓣形状,但是他将阵列各单元的
振幅限定为常数,仅讨论了等幅线阵和等幅平面阵。作者
[50]
研究了不等幅线阵和不等幅平
面阵的仅相位加权波瓣赋形综合方法,并将它们应用于固态有源相控阵天线的设计;在此
基础上,作者
[51]
进一步研究了 PPOPS方法,给出理论分析和计算模拟结果。
对于任意复数加权等距线阵,设部分相位加权单元序号组成的集合为 A,其它不加权单