基于遗传算法的阵列天线综合及分析

张 旺，王黎莉，伍 洋

（1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081;2.中国交通通信信息中心，北京100011）

0 引言

天线阵列的综合是指在给定天线辐射方向图，或给定天线的性能参量的要求来设计天线阵的阵元数、单元间距，单元上电流的幅度与相位分布。对一个给定阵元数目和阵元间距的天线阵而言，这一问题就是要寻求各个阵元上激励电流的幅度和相位分布。天线阵列综合是一个可以用很多经典方法求解的非线性的优化问题。然而，这些方法往往只对于有一个约束条件的问题有效，对于更加复杂的问题，经典的问题往往因为容易受到局部最小值的影响而变得无能为力。作为一种典型的全局优化算法，遗传算法可以有效求解非线性问题，因而可以将其应用于阵列综合。

这里将遗传算法和谢昆诺夫法相结合，用于给定方向图的峰值和零点位置的天线阵列的综合，并对关键环节进行了分析。

1 遗传算法

遗传算法（GA）是在上世纪60年代、70年代由Holland等人提出的一种全局优化算法，该算法仿效生物的进化与遗传，根据“生存竞争”和“优胜劣汰”原则，通过选择、交叉、变异，使要解决的问题逼近最优解。与经典的优化算法相比，遗传算法具有以下特点:①遗传算法使用参数组，而不是参数本身;②遗传算法使用一组点搜索，而不是单个点;③遗传算法使用目标函数信息，而不是推导或者其他辅助信息;④遗传算法使用概率规则，而不是确定规则。……