線性稀布陣列天線的合成在衛(wèi)星通信等工程應(yīng)用中具有重要作用,稀布陣列天線不僅可以減少成本,減小天線體積,還可以有效降低旁瓣電平和進(jìn)行柵瓣抑制,提高天線的分辨率并同時(shí)使饋電網(wǎng)絡(luò)簡化。其已經(jīng)應(yīng)用在諸多領(lǐng)域,受到越來越多的關(guān)注。近年來,非均勻線性陣列天線的合成技術(shù)趨向多樣化,一方面是傳統(tǒng)的諸如契比雪夫和泰勒綜合法等傳統(tǒng)的數(shù)值解析方法,但其有明顯的局限性,對(duì)于復(fù)雜的具有多約束條件的陣列天線合成問題無法解決。另一方面則是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日漸發(fā)展興起的智能優(yōu)化算法,諸如遺傳算法,粒子群算法和其他進(jìn)化算法等。智能算法不但能夠解決不同限制約束條件下的陣元間距問題,而且還能夠解決全局最優(yōu)解搜索的問題。本文通過對(duì)經(jīng)典的蝙蝠算法的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)陣列天線的合成,在不同的陣元間距和陣列孔徑約束條件下,針對(duì)線性對(duì)稱陣列天線的陣元位置進(jìn)行優(yōu)化,獲得了更低的峰值旁瓣電平。在此基礎(chǔ)之上,本文通過壓縮感知理論框架下的凸優(yōu)化方法使用盡可能少的陣元數(shù)實(shí)現(xiàn)線性陣列天線的合成,實(shí)現(xiàn)了陣列合成方向圖與參考圖的成功匹配。主要的具體研究工作如下:（1）提出了一種改進(jìn)的蝙蝠算法（IBA）解決具有上下界和孔徑約束的線性陣列合成問題,優(yōu)化每個(gè)陣元位置... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

陣列天線方向圖乘積原理

第二章陣列天線基礎(chǔ)7在上式中，(,)代表陣列因子，(,)代表單個(gè)陣元因子。由圖2.1可以得到，整個(gè)陣列天線的方向圖由單個(gè)的陣元和陣列因子的乘積所得。圖2.2陣列天線結(jié)構(gòu)示意圖陣列天線是由眾多傳感器按照不同規(guī)則進(jìn)行排布的裝置。圖2.2是N個(gè)各向同性均勻排布的陣列。()表示陣元排布的第一個(gè)陣元的輻射方向圖函數(shù)，在這里，我們用代表其掃描角度，90°≤90°，和分別代表陣元的位置和陣元激勵(lì)，表示陣列信號(hào)源的振幅，表示陣元之間的距離，代表其初始相位幅度，代表波長。根據(jù)圖2.2的天線結(jié)構(gòu)示意圖，我們可以得到陣列的輸出表達(dá)式為：12,,....,Tnxxtxtxt(2.2)整個(gè)陣列天線的權(quán)重系數(shù)表示為：12,,....,Tnwwww(2.3)由圖2.2我們可知整個(gè)陣列的輻射方向圖函數(shù)是每個(gè)陣元進(jìn)行加權(quán)求和得到的，每個(gè)陣元對(duì)應(yīng)其權(quán)值。所以整個(gè)陣列的輸出為：

第二章陣列天線基礎(chǔ)11為了避免不必要得柵瓣產(chǎn)生，所以：maxu2(2.21)maxsinsinmd(2.22)由于sin=/，所以對(duì)上式進(jìn)行化簡，可以得到柵瓣得到抑制的必要條件：1sinmd(2.23)圖2.320陣元均勻陣列方向圖從圖2.3可以看出，20陣元的均勻直線陣的陣列輻射方向圖主瓣、旁瓣、和柵瓣的位置，更清晰的理解陣列天線的基本參數(shù)。2.1.3稀布陣列天線天線系統(tǒng)中，均勻陣列天線是指陣列天線中每個(gè)陣元的位置間隔距離相同。由于均勻陣列天線無論在數(shù)據(jù)分析還是實(shí)際應(yīng)用都較容易實(shí)現(xiàn)，所以在實(shí)際的生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。但是其缺點(diǎn)也顯而易見，對(duì)于端射陣列來說，均勻陣列天

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]增加副瓣抑制機(jī)制的陣列天線波束賦形遺傳算法研究[J]. 鄭占旗,閻躍鵬,張立軍,王宇灝,張金玲,慕福奇.  電子與信息學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]遺傳算法應(yīng)用于超低副瓣線陣天線方向圖綜合[J]. 李東風(fēng),龔中麟.  電子學(xué)報(bào). 2003(01)
[3]整體退火遺傳算法在不等間距線天線陣的綜合中的應(yīng)用[J]. 韓明華,袁乃昌.  電子科學(xué)學(xué)刊. 1999(02)
[4]最佳稀布直線陣列的分區(qū)動(dòng)態(tài)規(guī)劃法[J]. 姚昆,楊萬麟.  電子學(xué)報(bào). 1994(12)
[5]非均勻間隔稀布陣列的旁瓣電平限制[J]. 張玉洪.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1992(04)
[6]加權(quán)直線天線陣的最佳稀布[J]. 張玉洪,保錚.  電子學(xué)報(bào). 1990(05)
[7]最佳非均勻間隔稀布陣列的研究[J]. 張玉洪,保錚.  電子學(xué)報(bào). 1989(04)
[8]任意分布陣列天線波束寬度的精確估計(jì)[J]. 張玉洪,保錚.  西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1988(02)

博士論文
[1]基于稀疏重建的大型陣列天線綜合[D]. 閆飛.電子科技大學(xué) 2017
[2]陣列天線綜合及子陣列劃分的研究[D]. 郭華.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]稀布天線陣列的優(yōu)化布陣技術(shù)研究[D]. 陳客松.電子科技大學(xué) 2006

碩士論文
[1]稀布平面圓形陣列天線優(yōu)化研究[D]. 李亞飛.電子科技大學(xué) 2019
[2]天線陣列布局優(yōu)化算法研究及應(yīng)用[D]. 王蘭.西安電子科技大學(xué) 2018
[3]綜合孔徑輻射計(jì)陣列排布優(yōu)化并行算法研究[D]. 陳文碩.華中科技大學(xué) 2018
[4]陣列天線稀布優(yōu)化算法研究[D]. 殷雙斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]陣列方向圖綜合方法研究[D]. 王哲.西安電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3219161