寬帶陣列天線及其波束形成研究.pdf

1、為了保證通信質(zhì)量和信息保密性,在軍事通信中廣泛采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù),隨著跳頻擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展,跳頻的寬度與速度越來(lái)越大,要求配套的天線系統(tǒng)必須具有較寬的工作帶寬。另外,由于軍事無(wú)線通信的數(shù)據(jù)量快速增加以及抗干擾的需求,使得提高無(wú)線資源的頻譜利用率成為一個(gè)亟須解決的問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,寬帶陣列天線的研究已經(jīng)成為一個(gè)具有重大理論意義與工程實(shí)用價(jià)值的課題。
　　陣列天線由多個(gè)天線單元組成,因此分析計(jì)算陣元間的互耦問(wèn)題對(duì)于研究陣列天線的性能至關(guān)

2、重要。本文設(shè)計(jì)研究的寬帶陣列天線是由具有較寬工作帶寬的對(duì)稱振子天線構(gòu)成,該類對(duì)稱振子天線具有較粗的半徑,因此在應(yīng)用矩量法對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)不能夠再將其近似為傳統(tǒng)的細(xì)線模型。本文將詳細(xì)介紹一種分析較粗半徑線天線的矩量法模型,引入新的算法有效計(jì)算線天線積分核及相關(guān)阻抗矩陣,實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列互耦的精確分析。
　　自適應(yīng)陣列天線的波束形成是陣列天線研究中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),可以用于自適應(yīng)陣列天線波束形成的眾多方法中,遺傳算法以其優(yōu)異的全局搜索能力獲得了

3、廣泛的應(yīng)用。小生境遺傳算法能夠避免算法過(guò)程中的早熟以及提高算法的局部尋優(yōu)能力,所以本文應(yīng)用小生境遺傳算法進(jìn)行陣列天線的波束形成并分別就方向圖的低副瓣與零點(diǎn)形成進(jìn)行了仿真分析。
　　根據(jù)課題要求,設(shè)計(jì)了工作于225-500MHz的對(duì)稱振子天線及其組成的均勻圓形陣列天線,采用適于較粗半徑線天線的矩量法與小生境遺傳算法實(shí)現(xiàn)了該陣列天線的波束形成及性能分析,波束形成結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果一致,全向輻射性能的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果也達(dá)到設(shè)計(jì)要求