基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法技术

本发明专利技术提出了一种基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法，旨在实现良好辐射特性的同时，有效降低阵列天线的RCS，实现步骤为：构建电磁对消场景模型；获取阵列天线的辐射场；获取阵列天线的散射场；计算阵列天线总场；定义优化算法适应度函数fit(x)；利用优化算法获取阵列天线辐射和散射特性的综合优化结果。本发明专利技术解决了阵列天线辐射和散射特性综合优化的问题，实现了良好辐射特性的同时，有效降低阵列天线的RCS。

【技术实现步骤摘要】
基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法
本专利技术属于天线
，涉及一种阵列天线辐射与散射综合优化方法，具体涉及一种基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法，可用于阵列天线综合优化问题。
技术介绍
随着探测技术的发展，目标雷达截面的减缩无疑具有重大的意义。天线作为发射和接收电磁波的散射体，随着其在军事平台的广泛应用，降低其RCS即有效降低设备被探测到的几率，因而研究阵列天线的RCS是一个关键课题。到目前为止，国内外仍然没有找到一种完全理想的途径：既可显著降低阵列天线的RCS又完全不影响其辐射性能。因此，针对阵列天线的辐射与散射综合优化有着重要的意义和广阔的应用前景。近年来提出的RCS减缩技术主要有：外形技术、吸波材料技术、频率选择表面和阻抗加载技术等。外形技术通过合理设计目标外形和改善目标内部结构等方式减缩目标RCS；吸波材料技术通过对入射波电磁能量的消耗从而有效减少目标RCS；当双方雷达波处于不同工作频段时，可利用频率选择表面来实现对带外威胁雷达波的RCS减缩。这些传统的技术属于一种被动的技术，虽然发展迅速，应用范围很广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)构建电磁对消场景模型：/n在三维坐标系XYZ下构建放置在XOY平面内且包括N个周期性排布的天线单元的阵列天线A＝[A

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁对消的阵列天线辐射与散射综合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)构建电磁对消场景模型：
在三维坐标系XYZ下构建放置在XOY平面内且包括N个周期性排布的天线单元的阵列天线A＝[A1,A2,…,An,…,AN]；在远区放置M个雷达T＝[T1,T2,…,Tm,…,TM]；设三维坐标系XYZ下一远区观察点P到坐标原点的距离为r，俯仰角为θ，方位角为其中，N≥2，第n个天线单元An的馈电幅度、馈电相位和激励电流分别为αn、βn和In，第m个雷达Tm的方向为
(2)获取阵列天线A的辐射场
(2a)令N个天线单元的馈电相位均为0，天线单元An的馈电幅度αn＝1，其余N-1个天线单元的馈电幅度为0，并对An在远区观察点处的阵中辐射场进行测量：



其中，a表示辐射，B表示与天线单元An形式有关的比例系数，表示天线单元An的归一化场强方向函数，表示天线单元An相对于天线单元A1在空间产生场的相对相位；
(2b)对N个天线单元的阵中辐射场进行叠加，得到阵列天线A的辐射场



其中，∑表示求和；
(3)获取阵列天线A的散射场
(3a)令N个天线单元的馈电幅度与馈电相位均为0，当M＝1时，雷达T1在方向以单位幅度均匀平面波对阵列天线A进行照射，则雷达T1探测到的阵列天线A的单站散射场为



其中，s表示散射，o表示单站，表示阵列环境中An的远区散射场；
(3b)令N个天线单元的馈电幅度与馈电相位均为0，当M≥2时，雷达T1在方向以单位幅度均匀平面波对阵列天线A进行照射，则其余M-1个雷达[T2，…,Tm,…,TM]在方向探测到的阵列天线A的双站散射场为



其中，d表示双站，表示阵列环境中An的远区散射场；
(4)计算阵列天线A的总场



其中，当M＝1时,表示当M≥2时，表示
(5)定义优化算法的适应度函数fit(x)：



其中，x表示优化变量，x＝[α1,α2,…,αn,…,αN；β1,β2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，黄楠，白婵，张倩铢，刘雨果，柏文泉，周肖，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61