球面共形阵列优化设计及其波束赋形技术研究

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1、---------------------------------------------------------------------------------------------------球面共形阵列优化设计及其波束赋形技术研究电子科技大学硕士学位论文姓名：崔兵伟申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：丁庆生20100501中文摘要中文摘要阵列天线由很多天线单元组成，这些单元共形于物体表面，以减少或消除空气动力学性能的影响，这种天线就称为共形天线。共形天线具有剖面低，重量轻，易于安装于

2、飞行器表面等优点，使得在天线技术不断发展的今天，共形天线越来越多的应用于诸多领域。球面阵列就是指所有阵元分布在一个球体的表面。球面阵列天线作为共形天线的一种，自然具备共形天线所有的优点。但由于自身形状的独特性，又使得它拥有一般阵列天线所不具有的辐射特性。平面阵列的最大可能扫描角受到一定限制。如果平面阵列上的阵元之间的距离不足半个波长，互耦就会增加，相应地阵列性能就会下降。如果阵元间距过大，最大扫描角会受到的栅瓣的限制。球形阵列灵活的地方是阵元能沿着表面移动。因此，扫描角会增加同时栅瓣现象会减少。————

3、———————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------球面共形阵列优化设计及其波束赋形技术研究电子科技大学硕士学位论文姓名：崔兵伟申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：丁庆生20100501中文摘要中文摘要阵列天线由很多天线单元组成，这些单元共形于物体表面，以减少或消

4、除空气动力学性能的影响，这种天线就称为共形天线。共形天线具有剖面低，重量轻，易于安装于飞行器表面等优点，使得在天线技术不断发展的今天，共形天线越来越多的应用于诸多领域。球面阵列就是指所有阵元分布在一个球体的表面。球面阵列天线作为共形天线的一种，自然具备共形天线所有的优点。但由于自身形状的独特性，又使得它拥有一般阵列天线所不具有的辐射特性。平面阵列的最大可能扫描角受到一定限制。如果平面阵列上的阵元之间的距离不足半个波长，互耦就会增加，相应地阵列性能就会下降。如果阵元间距过大，最大扫描角会受到的栅瓣的限制。

5、球形阵列灵活的地方是阵元能沿着表面移动。因此，扫描角会增加同时栅瓣现象会减少。———————————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------球面共形阵列优化设计及其波束赋形技术研究电子科技大学硕士学位论文姓名：崔兵伟申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：丁庆生2010

6、0501中文摘要中文摘要阵列天线由很多天线单元组成，这些单元共形于物体表面，以减少或消除空气动力学性能的影响，这种天线就称为共形天线。共形天线具有剖面低，重量轻，易于安装于飞行器表面等优点，使得在天线技术不断发展的今天，共形天线越来越多的应用于诸多领域。球面阵列就是指所有阵元分布在一个球体的表面。球面阵列天线作为共形天线的一种，自然具备共形天线所有的优点。但由于自身形状的独特性，又使得它拥有一般阵列天线所不具有的辐射特性。平面阵列的最大可能扫描角受到一定限制。如果平面阵列上的阵元之间的距离不足半个波长，

7、互耦就会增加，相应地阵列性能就会下降。如果阵元间距过大，最大扫描角会受到的栅瓣的限制。球形阵列灵活的地方是阵元能沿着表面移动。因此，扫描角会增加同时栅瓣现象会减少。———————————————————————————————————————————————---------------------------------------------------------------------------------------------------本文从一个球形天线模型入手，逐步分析介绍了该模型的阵

8、列稀疏优化、波束赋形以及微带阵元在该模型中的应用，分析过程中采用遗传算法这一全局优化方法。直线阵和平面阵的低副瓣阵列方向图综合技术不适合球形阵列。在球面共形天线阵列的稀疏综合中，不考虑单元方向性函数，忽略阵元间互耦效应，阵列等幅同相加权，在保持阵列孔径不变的情况下，以阵元分布位置作为优化参量，以最大相对副瓣电平作为优化目标，进行优化稀疏，减少了阵元数量，降低了系统成本。在天线波束赋形部分，介绍了窄波束零陷和宽波束零陷。针对每一种零陷，又通过