大规模超宽带异构阵列的含互耦方向图快速近似分析方法

    公开(公告)号:CN116933503B

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202310774967.4

    申请日:2023-06-28

    Abstract: 本发明公开了大规模超宽带异构阵列的含互耦方向图快速近似分析方法,包括如下步骤:按照所使用的单元类型,将异构阵列划分为多个子阵,子阵内单元类型相同;根据单元所处位置,将子阵内单元分类;针对环境相似单元,选用代表性单元来表征;剔除没有代表性单元的行和列,保留异构阵列的全部关键特征;对构造的紧凑代表性阵列进行全波仿真,提取并存储所有代表性单元的AEP;将环境相似单元的AEP用代表性单元的AEP来替代,近似计算得到所有子阵方向图,再对所得结果进行叠加得到异构阵列的含互耦方向图。本发明能够有效避免大规模异构阵列全波仿真的巨大运算资源开销,大幅降低含互耦方向图计算的复杂度,同时能够保证所得含互耦方向图的精确性。

    大规模超宽带异构阵列的含互耦方向图快速近似分析方法

    公开(公告)号:CN116933503A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310774967.4

    申请日:2023-06-28

    Abstract: 本发明公开了大规模超宽带异构阵列的含互耦方向图快速近似分析方法,包括如下步骤:按照所使用的单元类型,将异构阵列划分为多个子阵,子阵内单元类型相同;根据单元所处位置,将子阵内单元分类;针对环境相似单元,选用代表性单元来表征;剔除没有代表性单元的行和列,保留异构阵列的全部关键特征;对构造的紧凑代表性阵列进行全波仿真,提取并存储所有代表性单元的AEP;将环境相似单元的AEP用代表性单元的AEP来替代,近似计算得到所有子阵方向图,再对所得结果进行叠加得到异构阵列的含互耦方向图。本发明能够有效避免大规模异构阵列全波仿真的巨大运算资源开销,大幅降低含互耦方向图计算的复杂度,同时能够保证所得含互耦方向图的精确性。

    一种通道功率损耗可控的低副瓣相控阵优化方法

    公开(公告)号:CN113849977A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111122007.7

    申请日:2021-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种通道功率损耗可控的低副瓣相控阵优化方法,涉及相控阵天线领域,解决了通道功率损耗高、功放效率低、馈电网络复杂的问题。本发明包括相控阵天线扫描波束共享激励幅度,对法向波束和若干扫描波束进行副瓣电平最小化的优化,在副瓣电平最小化的优化过程中同时控制通道功率损耗,将对通道功率损耗的约束转化为对激励幅度的约束,对转换后的约束问题采用凸优化迭代计算,判断是否满足给定阈值,或达到最大迭代次数终止迭代,输出相控阵天线的若干扫描波束的方向图及满足要求的共用激励幅度分布。本发明节约成本、提高功放效率,具有较高的工程实用价值。

    一种通道功率损耗可控的低副瓣相控阵优化方法

    公开(公告)号:CN113849977B

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202111122007.7

    申请日:2021-09-24

    Abstract: 本发明公开了一种通道功率损耗可控的低副瓣相控阵优化方法,涉及相控阵天线领域,解决了通道功率损耗高、功放效率低、馈电网络复杂的问题。本发明包括相控阵天线扫描波束共享激励幅度,对法向波束和若干扫描波束进行副瓣电平最小化的优化,在副瓣电平最小化的优化过程中同时控制通道功率损耗,将对通道功率损耗的约束转化为对激励幅度的约束,对转换后的约束问题采用凸优化迭代计算,判断是否满足给定阈值,或达到最大迭代次数终止迭代,输出相控阵天线的若干扫描波束的方向图及满足要求的共用激励幅度分布。本发明节约成本、提高功放效率,具有较高的工程实用价值。

    基于异构子阵非均匀布局的波束扫描阵列优化设计方法

    公开(公告)号:CN115084874A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210848395.5

    申请日:2022-07-19

    Abstract: 本发明提供了一种基于异构子阵非均匀布局的波束扫描阵列优化设计方法,涉及阵列天线。该方法包括如下步骤:步骤1.采用非均匀布局方法对多个1驱2异构子阵进行初始布局;步骤2.对异构子阵位置进行多步微扰优化,并设置最大副瓣电平约束、子阵位置微扰量幅值约束和最小子阵间距约束;步骤3.对异构子阵内的单元级相位进行微扰优化,以波束指向多个不同扫描角的最大副瓣电平加权和最小化为优化目标,并设置波束分别指向多个不同扫描角的最大副瓣电平约束、单元相位微扰量幅值约束。本发明可生成具有波束扫描性能的辐射波束,同时可节省一半的通道数量,并可在优化过程中设置约束条件以满足实际的应用需求。

    基于三段式混合驱动的高效率副瓣抑制直线阵列天线

    公开(公告)号:CN114337752A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111658686.X

    申请日:2021-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于三段式混合驱动的高效率副瓣抑制直线阵列天线,包括如下步骤:步骤1:根据增益、扫描范围、期望通道数需求,设定阵元的数目、阵元间距、三段式混合驱动的通道划分方式;步骤2:初始化法向激励,建立相位补偿模型,得到各个波束的初始激励;步骤3:利用迭代凸优化算法,建立通道功率平均值和补偿相位的迭代模型,实现了每个通道功率相同,并且所有波束最大副瓣电平最小化;步骤4:分别对每个波束进行唯相位优化,得到其在满足最小副瓣电平时的激励。该发明能够在线阵中利用三段式混合驱动,减少通道数目,保证每个通道的功率相同,降低所需功放的上限功率,减少系统的成本,高效率地实现了副瓣抑制的波束扫描功能。

    基于异构子阵非均匀布局的波束扫描阵列优化设计方法

    公开(公告)号:CN115084874B

    公开(公告)日:2023-12-26

    申请号:CN202210848395.5

    申请日:2022-07-19

    Abstract: 本发明提供了一种基于异构子阵非均匀布局的波束扫描阵列优化设计方法,涉及阵列天线。该方法包括如下步骤:步骤1.采用非均匀布局方法对多个1驱2异构子阵进行初始布局;步骤2.对异构子阵位置进行多步微扰优化,并设置最大副瓣电平约束、子阵位置微扰量幅值约束和最小子阵间距约束;步骤3.对异构子阵内的单元级相位进行微扰优化,以波束指向多个不同扫描角的最大副瓣电平加权和最小化为优化目标,并设置波束分别指向多个不同扫描角的最大副瓣电平约束、单元相位微扰量幅值约束。本发明可生成具有波束扫描性能的辐射波束,同时可节省一半的通道数量,并可在优化过程中设置约束条件以满足实际的应用需求。

    一种适用于任意天线阵列功率覆盖的增益赋形设计方法

    公开(公告)号:CN115412140A

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202211031717.3

    申请日:2022-08-26

    Abstract: 本发明公开了一种适用于任意天线阵列功率覆盖的增益赋形设计方法,包括如下步骤:1获取天线阵列中每个单元的有源单元场方向图以及增益信息;2根据期望的功率覆盖角度需求,建立优化模型,将天线阵列馈电复激励作为变量,不约束增益方向图的上边界,最大化功率覆盖角度内期望极化方向上增益的最小值;3将步骤2中求解出的复激励带入增益表达式,得到该天线阵列功率覆盖下的增益赋形方向图。本发明能够在任意天线阵列中实现在期望极化方向上功率覆盖,不约束上边界,让功率覆盖角度内增益尽可能大,达到宽波束高效率功率覆盖功能。

    基于三段式混合驱动的高效率副瓣抑制直线阵列天线

    公开(公告)号:CN114337752B

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202111658686.X

    申请日:2021-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于三段式混合驱动的高效率副瓣抑制直线阵列天线,包括如下步骤:步骤1:根据增益、扫描范围、期望通道数需求,设定阵元的数目、阵元间距、三段式混合驱动的通道划分方式;步骤2:初始化法向激励,建立相位补偿模型,得到各个波束的初始激励;步骤3:利用迭代凸优化算法,建立通道功率平均值和补偿相位的迭代模型,实现了每个通道功率相同,并且所有波束最大副瓣电平最小化;步骤4:分别对每个波束进行唯相位优化,得到其在满足最小副瓣电平时的激励。该发明能够在线阵中利用三段式混合驱动,减少通道数目,保证每个通道的功率相同,降低所需功放的上限功率,减少系统的成本,高效率地实现了副瓣抑制的波束扫描功能。

    一种大规模超宽带平面稀疏阵列高效布局方法

    公开(公告)号:CN119047102A

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411041954.7

    申请日:2024-07-31

    Abstract: 一种大规模超宽带平面稀疏阵列高效布局方法,涉及阵列天线布局领域。以多臂螺旋作为超宽带平面稀疏阵列的布局框架,并将其物理特性转化为数学表达式,以便进行精确的数学分析;通过计算阵因子并利用多臂螺旋阵列的旋转对称性,显著减少阵因子计算量;巧妙地将整个阵列中最小阵元间距的约束简化为仅考虑两个相邻臂上阵元之间的间距约束,进一步降低计算复杂性;最终通过优化多臂螺旋数学公式中仅有的三个布局参数,在最小阵元间距的约束下,本方法实现在超宽频带内的高性能栅瓣抑制,为大规模超宽带平面稀疏阵列的布局提供一种高效且性能优越的解决方案。在超宽带通信、雷达探测等领域具有广泛应用前景。

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