一种阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法技术

一种阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，测量天线阵列单元的规模，设置天线阵列单元的优化变量，控制每个阵列单元的幅度和相位，以控制雷达波束的方向，由天线波束的角度及其对应的幅度值，构造天线远场方向图函数，勾画期望的天线方向图，用目标曲线函数表示，用适应度函数描述天线远场方向图函数和目标曲线函数之间的关系，设置适应度函数值的门限，迭代优化阵列单元的幅度和相位，如果优化生成的天线远场方向图不满足性能指标，则继续迭代。迭代。迭代。

【技术实现步骤摘要】
一种阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法


[0001]本专利技术属于天线波束赋形
，具体涉及一种适应度函数构造技术。

技术介绍

[0002]在通信或雷达领域，相控阵天线是应用较为广泛的一种天线形式。相比于二维相扫天线，俯仰一维相扫阵列天线只在俯仰面进行波束扫描。一维相扫雷达在俯仰面接收多波束，方位面波束随天线转台进行机械扫描。
[0003]为保证足够的空域搜索频次，方位机械旋转速度较快，只能保持一定的速度连续旋转，波束不能灵活指向任意方向。波束在某一方位驻留时间较短，驻留期间天线发射波束需要覆盖俯仰面的所有搜索空域。如果花费时间进行俯仰面波束扫描，接收时就没有足够时间进行脉冲积累，影响探测威力。一般来说，雷达需要对发射波束进行俯仰方向的余割平方波束赋形，才可以高效覆盖探测空域，既覆盖俯仰面空域，又不浪费发射能量。
[0004]因为发射组件的输出功率不可能做到任意功率，所以发射波束赋形一般仅采用相位赋形。因为不能根据方程组求解阵列的馈电相位，所以需要优化算法得到尽可能理想的发射通道相位分布。
[0005]常用的优化方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，其特征在于，包括：步骤一，测量天线阵列单元的规模；步骤二，设置天线阵列单元的优化变量，控制每个阵列单元的幅度和相位，以控制雷达波束的方向；步骤三，由天线波束的角度及其对应的幅度值，构造天线远场方向图函数；步骤四，勾画期望的天线方向图，用目标曲线函数表示；步骤五，用适应度函数描述天线远场方向图函数和目标曲线函数之间的关系；步骤六，设置适应度函数值的门限，迭代优化阵列单元的幅度和相位；步骤七，如果优化生成的天线远场方向图不满足性能指标，则继续迭代。2.根据权利要求1所述的阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，其特征在于，所述步骤一包括：测量天线阵列单元的数量N、间距dx、频率f，设天线最大尺寸对应的波长数M，则M＝N*dx/(c/f)，其中c为光速，均匀权阵列天线的波束宽度约等于48
°
/M。3.根据权利要求2所述的阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，其特征在于，所述步骤二包括：设第n个阵列单元的优化变量为复数权n＝1,2,3...,N，其中a
n
、为复数权A
n
的2个参数。4.根据权利要求3所述的阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，其特征在于，还包括：设天线阵列单元在波束指向角度θ处相干叠加的信号电压其中AF为M个天线单元的阵列远场方向图函数，a
m
、θ
m
分别为第m个阵列单元的馈电幅度和相位，x
m
为第m个阵列单元的位置，λ为工作波长，不同的θ对应不同的AF，余割平方赋形的AF绝对值在[θ1，θ2]区域为平滑的单调函数1/sin(θ)2。5.根据权利要求3所述的阵列天线波束赋形的适应度函数构造方法，其特征在于，所述步骤三包括：将A
n
作为N个时域离散信号进行FFT变换，得到天线远场方向图函数其中θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝阳，孙庆锋，
申请(专利权)人：南京国睿防务系统有限公司，
类型：发明
国别省市：