一种通过改善阵列波束方向图旁瓣特性设计天线的方法

摘要

一种通过改善阵列波束方向图旁瓣特性设计天线的方法属于阵列天线技术领域。该方法包括：设定期望响应方向图A；在无约束条件下，依据最小均方误差准则，确定波束方向图B；选择要优化的旁瓣S，确定区间Ω；以Ω中“k等分点处方向图幅值为零”作为约束条件，依据最小均方误差准则，计算阵列在相应约束条件下的对方向图A进行逼近的最优加权矢量Wopt(k)，得到方向图Ck，搜索Ck中位于等k分点左、右两侧的旁瓣的峰值p1(k)与p2(k)；记Mr(k)=max{pr2(k),pr1(k)}，搜索所有Mr(k)中的最小值Mr(krm)，确定出相应的Wopt(krm)及波束方向图D，并根据Wopt(krm)及D进行阵列天线设计。该方法通过改善单侧或双侧旁瓣的特性设计阵列天线，对原来的阵列不需要进行硬件改进，灵活性好，成本低，效果好。

主权项

一种通过改善阵列波束方向图旁瓣特性设计天线的方法，包括以下步骤：第一步，设定阵列天线期望波束方向图A；第二步，依据最小均方误差准则，计算阵列天线在无约束条件下的对方向图A逼近的方向图B；第三步，选择方向图B中待优化的旁瓣S，确定S的方位角区间Δ，进而由所述方位角区间Δ和S的峰值点确定方位角区间Ω；当S为单瓣时，对Ω进行M等分；当S为对主瓣对称的双旁瓣时，对Ω进行2M等分；将Ω的等分点与整数变量k相对应；第四步，当S为单旁瓣时，以Ω中“k等分点处方向图幅值为零”作为约束条件；或者，当S为对于主瓣对称的双旁瓣时，以Ω中“±k等分点处方向图幅值为零”作为约束条件；依据最小均方误差准则，计算阵列在相应约束条件下的对方向图A进行逼近的最优加权矢量Wopt(k)，得到方向图Ck，搜索方向图Ck中位于k等分点处之左、右两侧的旁瓣的峰值p1(k)与p2(k)；第五步，记Mr(k)=max{p1(k),p2(k)}，Mr(k)与Wopt(k)组合记为数组Ik；第六步，对k＝1,2,…M，完成第五步至第六步之后，进行第七步；第七步，搜索所有数组Ik中Mr(k)的最小值Mr(krm)，确定与Mr(krm)同一数组中的Wopt(krm)及对应的波束方向图D，并根据所述Wopt(krm) 及波束方向图D进行阵列天线设计。