增加主瓣增益控制的阵列天线方向图综合遗传算法

阵列天线方向图综合是针对阵列天线方向图进行的相关研究中的一项基础性的研究内容;不同的应用场景中不仅需要设计形式不同的天线阵列,更需要阵列天线方向图并根据不同的性能参数指标要求进行分析优化,从而获得符合使用要求的阵列方向图;针对传统阵列天线方向图综合算法在方向图综合过程中未考虑主瓣增益约束的问题,提出了一种用于阵列天线方向图综合的改进遗传算法;在经典遗传算法的基础上设计了新的适应度函数以满足特殊情况下对主瓣增益进行约束的需求;并在算法计算过程中增加了精英保留策略,设计了随进化代数改变的交叉、变异概率;经仿真实验,结果表明所提算法能够在阵列天线方向图综合时在保证主瓣方向上的增益满足要求的同时可以获得相对低的副瓣电平水平。

基于QPSO的智能天线声阵列自适应波束形成算法模型研究

提出了一种基于量子粒子群算法(QPSO)的智能天线声阵列自适应波束形成算法模型,该模型应用QPSO对阵列天线半径和阵元初始相位进行调整,进而控制智能天线声阵列的波束形成,使天线波束主瓣对准期望声源信号方向,零陷对准干扰信号方向,并形成最优的增益主瓣和旁瓣的峰峰比.Matlab仿真结果表明,该模型增强主瓣方向增益约10 d B,降低噪声方向增益约3.75 d B,有效提升了系统通信能力和抗干扰能力,并且在扫描角度上呈现普适性.

相控阵天线的通道误差对数字波束形成的影响

为了研究相控阵天线的通道误差对数字波束形成的影响,首先对通道误差进行了建模,并推导得出通道间幅度误差对波束指向的影响不大,但会使波束方向图的主瓣增益降低,旁瓣电平升高;相位误差不仅会使波束主瓣增益降低,旁瓣电平抬高,还会引起波束指向偏差,最后用Matlab对此结论进行了仿真验证。

基于HIS的低剖面宽角扫描相控阵天线设计

本文设计了工作于1.9~3.2 GHz的宽波束宽带蝶形偶极子,增加四分之一波长短路柱,改善匹配拓展阻抗带宽,将蝶形偶极子组成一维八元线阵,研究波束扫描角度和阻抗带宽。此外,设计了一种矩形HIS(High Impedance Surface)单元并研究其带隙与同相反射特性。将HIS加载到阵列上,利用HIS的同相反射特性降低其剖面高度。同时,由于HIS对表面波的影响,将相控阵的扫描角度进一步拓展。结果表明,加载HIS比未加载HIS相控阵扫描至±60°时的主瓣增益和副瓣电平分别提高了3 dB和12 dB,并且交叉极化鉴别率XPD(Cross Polarization Discrimination)可以提高13 dB,加载HIS的相控阵在主瓣增益下降3 dB以内可以达到±65°的扫描角度。