一种离散相位的相控阵天线波束合成方法技术

本发明专利技术属于信息科学技术领域，尤其涉及一种离散相位的相控阵天线波束合成方法。该方法考虑了工程应用中数字移相器的离散相位场景，首先将阵元的激励相位表征为离散相位的加权之和，通过优化权值确定最终的相位。此权值为带约束的0

【技术实现步骤摘要】
一种离散相位的相控阵天线波束合成方法


[0001]本专利技术属于信息科学
，尤其涉及一种离散相位的相控阵天线波束合成方法。

技术介绍

[0002]相控阵天线在通讯，军事等领域有着广泛的应用。相控阵天线使用移相器对阵列单元进行相位控制来实现波束合成，因此移相器的移相精度对相控阵天线的波束辐射性能有显著的影响。在相控阵波束合成中，最理想的情况是采用连续式移相器实现相位的连续调节。但连续式移相器的体积大，质量大，且不利于计算机控制。相比连续式移相器，数字移相器具有结构简单、移相速度快、易于计算机控制等优点，得到了大量的实际工程应用。数字移相器并不能连续移相，其移相值只能取某个最小相位值Δ(Δ＝2π/2
p
，p是数字移相器的位数)的整数倍，即一系列离散相位值。
[0003]考虑离散相位的相控阵天线波束合成是一类困难的整数规划问题。其难点主要在于：1)对于给定的阵元数目和移相器位数(即使阵元，移相器位数均较小，p位数字移相器能产生2
p
个离散相位值)，其可行的相位组合数过多，即解空间很大；2)此问题为高非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散相位的相控阵天线波束合成方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：根据待设计的相控阵天线的辐射性能，建立如下优化模型：其中，w为相控阵天线阵元与离散相位值之间的选择关系；Ψ为合成待设计相控阵天线的辐射性能的目标函数；AF为相控阵天线的辐射方向系数：的辐射性能的目标函数；AF为相控阵天线的辐射方向系数：其中，N为相控阵的阵元总数，Q为数字移相器能提供的离散相位数目；ψ
n
为第n个阵元的激励相位，ψ
q
为数字移相器能提供的离散相位值；w
qn
为二元选择变量，n＝1,...,N，q＝1,...,Q，w
qn
＝1代表第n个阵元的激励相位是第q个离散相位值，w
qn
＝0代表第n个阵元的激励相位不是第q个离散相位值；x
n
，y
n
，z
n
为空间直角坐标系下阵元中心在相控阵中的位置；(θ,φ)为球坐标系下的俯仰角和方位角，j为虚数单位，k为波数；步骤2：由于任意一个阵元至多被一个离散相位值激励，针对任一阵元，引入辅助函数，令二元选择变量满足约束辅助函数为：其中χ
sn
∈{
‑
1,1}
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)Q
w
＝ceil(log2Q)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，χ
sn
，s＝1,
…
,Q
w
，n＝1,
…
,N，为新设计变量；ξ
qsn
，q＝1,...,Q；s＝1,...,Q
w
；n＝1,
…
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘书田，郑峻峰，王奇，高仁璟，
申请(专利权)人：大连理工大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：