两维相扫天线波束优化技术研究

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1、论文题目两维相扫天线波束优化技术研究专业学位类别工程硕士学号201291040824作者姓名王永华指导教师徐军教授分类号密级注1UDC学位论文两维相扫天线波束优化技术研究（题名和副题名）王永华（作者姓名）指导教师徐军教授电子科技大学成都付原研究员西安电子工程研究所西安（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2014.04论文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TWODIMENSIONALSCANNINGANTENNABEAMOPTIMIZATIO

2、NTECHNOLOGYRESEARCHAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:WangYongHuaAdvisor:ProfessorXuJunSchool:SchoolofPhysicalElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机

3、构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着现代雷达电子技术的发展，相控阵雷达在多目标跟踪、抗电子干扰、多功能、多任务等领域得到了广泛的应用，这也对

4、相控阵天线性能提出了更高的要求。本文主要在减小数字移相器相位量化误差对阵列方向图副瓣电平、阵列波束指向精度的影响，以及阵列天线方向图赋形等方向展开研究。数字移相器具有成本低、电气性能良好、结构简单的优点，目前，相控阵天线移相部件一般都采用数字移相器。数字移相器是以离散的状态来置相的，它的移相量是最小量化台阶的倍数，这就带来了阵列单元配相的相位量化误差。而最小量化台阶与数字移相器的移相位数是相关联的,每当数字移相器位数增加一位,那么移相量的最小量化台阶就小一倍。为了减小相位量化误差对相控阵天线性能的影响，一般有两种方法：第一种方法是增加移相器的位数，这种方法会带来移相器传输插损变大，成本大幅

5、度升高；第二种方法是采用各种数学方法优化阵列单元配相，减小量化误差带来的影响。比较两种方法可知，第一种方法能实现良好的天线电气性能，第二种方法胜在成本低，在工程实践中需要折中选择使用。相位量化误差会产生寄生副瓣，同时也会带来阵列波束指向偏差。本文采用遗传算法对阵列单元配相进行优化，减小了量化误差对天线性能的影响。在一些特定的应用场合，对天线方向图形状有特殊的要求，如，俯仰面余割平方赋形、平顶赋形等。而相控阵天线只需要改变单元间的相位关系，就可以实现对方向图的赋形，这使得相控阵天线方向图赋形具有反应速度、灵活方便、成本低的优势。本文采用遗传算法对相控阵天线单元进行相位优化运算，得到效果良好的

6、赋形方向图。以上工作在hfss软件中得到了验证，能够实现比较好的相控阵天线波束指向以及阵列方向图赋形。关键词：相位量化误差，遗传算法，方向图赋形IABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofmodernelectronictechnology,phasearrayradarhasbeenwidelyappliedinmulti-targettracking,anti-electronicjamming,versatilemulti-task.Andhigherrequirementsarealsoproposedtophasedarrayantennas.Int

7、hispaper,themainresearchtopicsaresidelobsandbeampointingofthephasedarraywiththephasequantizationerrors,andtheantennapatternshaping.Nowadays,becauseoftheexcellentcharacteristics,suchaslowcost,goodelectricalperform