[发明专利]一种基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法

权利要求书

1.一种基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先按照设定好的尺寸建立天线阵列的三维模型，计算出天线的谐振频率以及天线端口的导纳特性，计算结果作为旁瓣抑制算法的已知参量导入旁瓣抑制算法程序当中，当旁瓣抑制算法程序收敛后输出优化的结果，这个值为电抗加载值；然后，进一步验证所求得的加载值，将优化值代入各寄生单元的端口当中，计算出天线的方向图。

2.如权利要求1所述的基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法，其特征在于，所述天线阵列的阵列因子如下：

I＝[i₀，i₁，…i_N]^T  (21)

其中为阵列方向图，为阵列的流形，是方位角，φ_i是每个寄生单元所在位置的相对角度，I是天线阵列单元的端口电流向量，天线阵列单元的端口电流向量如下：

I＝(E+Y·X)^-1y₀  (23)

式中导纳矩阵预先通过数值算法来求得。

3.如权利要求2所述的基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法，其特征在于，在单波束工作模式中，采用一个双目标函数作为代价函数，将主瓣和旁瓣的电平综合计算，其表达式如下：

C＝ωS-P  (24)

式(24)中P为阵列在水平面内最大辐射方向上的方向性系数，S为旁瓣电平的均方值，ω为加权因子。

4.如权利要求3所述的基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法，其特征在于，计算所述旁瓣电平的均方值的过程中，将整个方向图平面分成若干个小的扇形区域，每个小区域的电平用该区域的中间点的值来代替，然后在整个旁瓣区域内进行平均。

5.如权利要求4所述的基于旁瓣抑制的电调寄生天线波束优化方法，其特征在于，界定所述主瓣区域和所述旁瓣区域的步骤，具体为：

将整个水平面均分为M个小区域，其中主瓣周围的M₁个区域定义为主瓣区域，余下的M-M₁个小区域为旁瓣区域，对于具有全向方向图的天线单元所组成的阵列，旁瓣电平的均方值写成：

在水平面内最大辐射方向上阵列因子的归一化增益系数定义为下式：

式(26)用来表征阵列在水平面内最大辐射方向上的方向性，是水平面的阵列因子，最终的代价函数为：