阵列天线方向图形成的快速方法技术

本发明专利技术涉及光学成像、微波成像、雷达探测、声呐、超声成像以及基于声、光、电等媒介的目标探测和无线通信技术领域，具体涉及一种阵列天线方向图形成的快速方法及其在上述各领域中的应用。本发明专利技术方法通过将阵列天线方向图分解为一系列不同方向、相位、强度的照射平面波的集合，计算出该平面波集合照射在阵列口径上的复场分布，该结果即为所需方向图对应的阵列天线单元幅度、相位加权系数。本发明专利技术采用非迭代的解析方法，可以快速模拟所需要的方向图，满足实时应用的要求，另外，本方法运算量小，对硬件环境和计算资源的配置要求低，硬件价格和运行成本得到了有效的控制。行成本得到了有效的控制。行成本得到了有效的控制。

【技术实现步骤摘要】
阵列天线方向图形成的快速方法


[0001]本专利技术涉及光学成像、微波成像、雷达探测、声呐、超声成像以及基于声、光、电等媒介的目标探测和无线通信
，具体涉及一种阵列天线方向图形成的快速方法及其在上述各领域中的应用。

技术介绍

[0002]现有的阵列天线复杂方向图形成方法大部分采用优化方法，即利用各种优化算法对阵列单元的幅度、相位分布进行优化，进而合成所需的复杂形状方向图。
[0003]然而，上述优化方法具有明显的缺陷和不足，一方面，目前采用的优化算法大部分都是迭代类算法，需要经过多次迭代后才能获得符合要求的方向图，因此算法速度慢、实时性差，很难满足特定应用场景对实时复杂方向图的形成要求；另一方面，迭代类算法运算量大，对硬件环境和计算资源的配置要求高，故而造成硬件价格和运行成本均较高。

技术实现思路

[0004]为了克服现有阵列天线复杂方向图形成方法的上述缺陷和不足，本专利技术提供了一套解决方案：本专利技术采用非迭代的解析方法，可以快速模拟所需要的方向图，本方法运算量小，对硬件环境和计算资源的配置要求低，可满足实时应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线方向图形成的快速方法，其特征在于，所述方法通过将阵列天线方向图分解为一系列不同方向、相位、强度的照射平面波的集合，计算出该平面波集合照射在阵列口径上的复场分布，该结果即为所需方向图对应的阵列天线单元幅度、相位加权系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法的算法流程如下：步骤一：对阵列天线方向图进行分解，获得照射波束中心指向以及基本形状方向图；步骤二：对基本形状方向图进行分解，获得照射平面波集合；步骤三：根据照射平面波集合，计算阵列口径处的基本形状方向图复场分布；步骤四：根据照射波束中心指向，计算阵列口径处的扫描方向图复场分布；步骤五：计算基本形状方向图复场分布与扫描方向图复场分布的乘积；步骤六：根据基本形状方向图复场分布与扫描方向图复场分布的乘积结果，输出阵列天线单元幅度、相位加权系数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中通过分解阵列天线方向图，获得照射波束中心指向以及基本形状方向图，其中：所述照射波束中心指向对应的球坐标角度参数为是指阵列天线方向图中心位置所在的方向；所述基本形状方向图G0，是指不考虑照射波束中心指向时的阵列天线方向图形状，即阵列天线方向图中心方向为法向方向时的形状。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤二中对基本形状方向图进行分解，获得照射平面波集合，其具体步骤如下：根据阵列天线同相馈电时默认针状波束的宽度，将基本形状方向图的图像离散化为间隔半功率波束宽度的点目标集合，每个点目标代表了一个照射平面波，从而获得了N个照射平面波形成的集合其中为代表入射平面波方向的球坐标角度参数，σ代表入射平面波强度，φ代表入射平面波相位；另外，点目标的角度坐标即为照射平面波的入射方向，点目标的强度代表了照射平面波的强度，当两个相邻的点目标之间无零陷时，对应的两个相邻照射平面波的相位差为零，当两个相邻的点目标之间有零陷时，对应的两个相邻照射平面波的相位差为180
°
。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤三中根据照射平面波集合，计算阵列口径处的基本形状方向图复场...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继康，张继龙，俞晓琳，张艺恒，宋雨花，
申请(专利权)人：苏州威陌电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：