[发明专利]一种用于不规则子阵排列的四维天线阵联合优化方法

权利要求书

1.一种用于不规则子阵排列的四维天线阵联合优化算法，不规则子阵是由两个阵列单元组成的日字形子阵，子阵的相位中心为其重心，阵元的间距均为d，每个子阵接一个高速射频开关，开关时序为脉冲平移时序；阵内天线单元的静态激励幅度、静态激励相位、开关闭合起始时刻和开关闭合持续时间都相同，其特征在于，将信息熵的定义引入到四维阵中，把原本复杂的优化问题划分为两个子问题，然后分成两步进行优化，第一步采用基于信息熵的遗传算法，布阵算法采用枚举贴片算法，即定义矩形网格上的高度值，通过高度值就可以唯一的确定出阵列拓扑结构，适应度函数以寻找最大熵为原则，优化出信息熵值最大的阵列拓扑结构，第二步，把第一步求解得的阵列排布方式当作已知，利用差分进化算法优化非整数变量，即开关闭合起始时刻、开关闭合持续时间和静态激励相位，来抑制边带和副瓣电平。

2.根据权利要求1所述的四维天线阵联合优化算法，其特征在于，所述的第一步具体如下：

其中，T表示阵列的子阵数，Z表示整数，U_ij表示第i行j列的单元所属的贴片形式，k＝1表示水平的二联网格，k＝2表示竖直的二联网格；x^k_mn表示第(m,n)个单元上的第k个子阵形式是否被选用，若x^k_mn＝1表示第k个二联网格在(m,n)处的贴片被选用，若x^k_mn＝0则表示第k个二联网格在(m,n)处的贴片没有被选用；R_i表示重心在第i行的子阵集合，r_i表示所有重心在第i行的子阵数量；C_j表示重心在第j列的子阵集合，c_j表示所有重心在第j列的子阵数量。

3.根据权利要求1或2所述的四维天线阵联合优化算法，其特征在于，所述的第二步具体如下：

其中表示中心频率下远场方向图表达式，表示第一边带的远场方向图表达式；其中Θ_sidelobe表示中心频率下归一化场分布的副瓣区域；π为180°；θ_side和均为中心频率下归一化场分布的副瓣区域中的极化变量，θ_side∈θ，t_ij表示开关闭合起始时刻，τ_ij表示开关闭合持续时间，α_ij表示静态激励相位。