[发明专利]一种阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法

权利要求书

1.一种阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法，其特征在于，包括如下过程：

(1)根据平面等间距矩形栅格阵列天线的结构形式，确定阵列天线结构参数、电磁工作参数，以及阵面布局参数；

(2)根据阵列天线结构参数和阵面布局参数，给出阵列天线初始的稀疏排布方案，得到阵列天线单元稀疏排布矩阵；

(3)根据阵列天线的结构参数和电磁工作参数，利用阵列天线单元排布参数，计算阵列天线的辐射场和散射场口面相位差；

(4)结合阵列天线辐射场口面相位差，以及阵列天线单元稀疏排布矩阵，计算阵列天线的辐射方向图函数，并根据阵列天线辐射方向图函数计算此稀疏排布方案下阵列天线辐射场的最大副瓣电平；

(5)结合阵列天线散射场口面相位差，以及阵列天线单元稀疏排布矩阵，计算阵列天线的散射方向图函数，并根据阵列天线散射方向图函数计算此稀疏排布方案下阵列天线散射场的最大副瓣电平；

(6)根据阵列天线设计指标，判断此阵列天线稀疏排布方案下的辐射场和散射场是否同时满足低副瓣要求；若满足，则此阵列天线稀疏排布方案即为同时实现阵列天线辐射场和散射场低副瓣的最优稀疏排布方案；否则，根据前一次辐射场和散射场最大副瓣电平值，通过交叉和变异的方法更新阵列天线单元稀疏排布矩阵，并重复步骤(3)至步骤(6)直至满足要求。

2.根据权利要求1所述的阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法，其特征在于，步骤(1)中，所述确定阵列天线结构参数，其中包括阵面栅格行数M、列数和横向、纵向栅格间距；所述确定阵列天线电磁工作参数，其中包括中心工作频率、入射波频率；所述确定阵列天线阵面布局参数，包括阵面稀疏率。

3.根据权利要求1所述的阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法，其特征在于，所述步骤(2)给出阵列天线初始的稀疏排布方案，确定出初始阵列天线中每个栅格处是否放置天线单元，得到阵列天线单元稀疏排布矩阵，按如下过程进行：

(2a)设等间距矩形栅格阵列天线中共有M×N个栅格，其中横向栅格数为M，纵向栅格数为N；若某一个栅格上放置天线单元则将该栅格值记为1，若不放置天线单元则将该栅格值记为0，依此按照等间距矩阵栅格阵列天线的栅格编号的顺序存储每个栅格值，从而得到阵列天线单元稀疏排布矩阵；

(2b)设阵列天线单元稀疏排布矩阵为F，阵面稀疏率为ξ，取初始阵列天线单元稀疏排布矩阵F(0)为随机生成的M行N列的[0,1]矩阵，且等间距栅格阵中不放置天线单元的栅格数N⁰和放置天线单元的栅格数N¹的比值满足

N1N1+N0=ξ.]]>

4.根据权利要求3所述的阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法，其特征在于，等间距栅格阵中不放置天线单元的栅格数N⁰为矩阵中为0元素的个数；放置天线单元的栅格数N¹为矩阵中为1元素的个数。