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阵列天线方向图综合方法及其在有源相控阵中的应用

作　者: 史冰芸
导　师: 顾长青；章传芳
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 阵列综合相控阵天线赋形波束遗传算法方向图零点
分类号: TN820
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 743次
引　用: 11次
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内容摘要

随着空间技术的发展,特别是导弹等高速进攻性武器的出现,要求雷达能在更远的距离上发现和跟踪目标,并能及时指挥和引导飞机和导弹拦击目标。相控阵天线正是适应这种要求,在阵列天线基础上发展起来的一种新的天线体制和技术。阵列天线通过其各个阵元空间响应的叠加,可以实现复杂的方向图。天线方向图综合的一项主要任务,是确定阵元的激励系数。本文在已有方向图综合方法的基础上,引入了遗传算法,并把遗传算法与已有方法相结合,用于阵列天线方向图的综合。遗传算法是一种模拟生物遗传和进化的优化算法。它基于适应度评价,并使用概率搜索技术,找到问题的满意解。仿真结果表明了这种方法的有效性。我国在“十五”预先研究中已提出有源相控阵的研究项目。有源相控阵的主要特点之一就是可对方向图实现自适应波瓣控零。通过阵元收发幅相的权矢量控制,以使波瓣在产生干扰的方向“置零”。本文归纳总结了已有的自适应控零技术(包括只改变阵元的幅度或相位,同时改变阵元的幅度和相位),分析了各种方法的特点,并在此基础上作了拓展和延伸。针对有源相控阵阵元三角形栅格的排列方式,首次运用基于差分进化算法和改进的遗传算法的混合优化算法与微扰法相结合实现波瓣控零,仿真结果表明基本满足设计要求。

全文目录

绪论  10-13
第一章阵列天线的形成和原理  13-20
  1.1 天线的主要参数  13-15
    1.1.1 方向图  13-14
    1.1.2 效率和增益  14-15
  1.2 阵列天线  15-20
    1.2.1 直线天线阵  15-17
    1.2.2 平面阵  17-20
第二章阵列天线方向图综合方法  20-35
  2.1 伍德沃德法（Woodward）  20-23
    2.1.1 伍德沃德法原理  20-22
    2.1.2 仿真实例  22-23
  2.2 一种改进的Woodward 法  23-26
    2.2.1 W—S 法介绍  23-24
    2.2.2 仿真实例  24-26
  2.3 遗传算法  26-30
    2.3.1 遗传算法的特点  26
    2.3.2 基本遗传算法的步骤  26-28
    2.3.3 基本遗传算法的运算流程  28-29
    2.3.4 各种遗传算法的改进算法  29-30
  2.4 遗传算法用于阵列天线方向图综合  30-35
    2.4.1 遗传算子选择  30-31
    2.4.2 仿真结果及分析  31-35
第三章阵列天线的自适应控零  35-44
  3.1 仅相位加权实现波瓣控零  36-39
    3.1.1 理论分析  36-37
    3.1.2 仿真实例  37-39
  3.2 仅幅度加权实现波瓣控零  39-41
    3.2.1 理论分析  39-40
    3.2.2 仿真实例  40-41
  3.3 幅相加权实现波瓣控零  41
  3.4 赋形波束的自适应控零  41-44
    3.4.1 基本原理  41-42
    3.4.2 仿真实例  42-44
第四章阵列天线在有源相控阵中的应用  44-58
  4.1 有源相控阵的特点  44-45
  4.2 有源相控阵阵元排列方式  45-47
  4.3 六边形平面阵波束综合  47-54
    4.3.1 理论分析  47-49
    4.3.2 改进的遗传算法  49
    4.3.3 仿真实例  49-54
  4.4 有源相控阵的自适应控零  54-58
    4.4.1 差分进化算法和遗传算法结合的混合优化算法  54-55
    4.4.2 混合优化算法与微扰法相结合实现自适应控零  55-58
结论  58-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
在学期间的研究成果及发表的学术论文  63-64
附录  64-67

阵列天线方向图综合方法及其在有源相控阵中的应用

内容摘要

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