一种阵列天线快速波束赋形方法

王　力，何丙发，孙庆锋

(南京电子技术研究所，　南京 210039)



·天馈伺系统·

一种阵列天线快速波束赋形方法

王力，何丙发，孙庆锋

(南京电子技术研究所，南京 210039)

介绍了一种阵列天线快速赋形方法，该方法基于Orchard综合，采用遗传算法对Schelkunoff单位圆零点的位置移动实现波束赋形。波束赋形分为两个步骤：1)根据副瓣电平采用解析法确定初始零点位置；2)以赋形区域内零点径向位移作为自由度，用遗传算法进行赋形区域单目标寻优。相对常见以阵元的幅度相位作为自由度编码的遗传算法赋形，该方法不仅有效避免了副瓣和赋形区的多目标均衡问题，而且算法自由度大幅减少，收敛速度快，能够同时实现较低副瓣电平和赋形区精度要求。通过余割平方赋形和扇形波束两个实例说明该方法的有效性，可以应用于阵列天线快速赋形设计。

波束赋形；Orchard综合；遗传算法

0　引　言

在雷达、通信等领域中，往往需要特殊形状的天线波束赋形。根据波束形状求解阵列天线单元间距、激励的幅度和相位称为天线综合。这是天线设计过程中一个非常重要的环节。

实现波束赋形常见方法为解析法和各类搜素算法。解析法包括傅里叶变换法和Woodward综合法等[1]。傅里叶变换法是综合方向图最直接的方法，但是这种方法需要获得目标方向图的解析表达式，求解困难。Woodward综合法也被称作零点填充法，在赋形区域能较好逼近预期方向图，但在非赋形区域却不能控制副瓣电平。

除了解析法，各类搜索算法也逐渐被天线设计所采用。……