[发明专利]一种平肩波束阵列天线设计方法

说明书

本发明涉及一种平肩波束阵列天线设计方法，包括以下步骤：步骤1：建立目标天线的阵元方向图；步骤2：在仿真软件中建立天线阵列，并使天线阵列处于紧耦合状态；步骤3：进行全波仿真，提取每个天线阵列的阵元方向图数据，阵元方向图数据包含紧耦合的影响；步骤4：使用基于自适应Tent混沌人工蜂群算法的波束赋形算法，利用阵元方向图进行平肩波束赋形，计算得出初始幅相权值；步骤5：根据计算得到的初始幅相权值进行微调，得出幅相权值；步骤6：基于得出的幅相权值设计功分器；步骤7：利用设计好的功分器，建立紧耦合布阵的整体的天线阵列并仿真优化，得出期望结果。本发明能够提高天线设计效率，有效减小天线体积。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种平肩波束阵列天线设计方法。

背景技术

随着现代科技的发展，军用雷达技术开始应用于民用系统，在汽车行业中雷达技术的应用受到很大重视。

车载防撞雷达为ADAS（Advanced Driver Assistance System，高级驾驶员辅助系统）中的关键传感器，相比于汽车安全气囊等被动式防护措施，车载防撞雷达属于一种主动预防措施。车载防撞雷达的使用，能够在探测到危险目标出现时便向司机发出警示，从而争取了宝贵的反应时间，将在很大程度上减少交通事故的发生概率。

目前车载雷达向着低成本、小型化、高集成度化、智能化的方向演进，其中小型化的演进对天线的设计以及布局设计提出了挑战。传统前雷达一般采用一个阵列覆盖近距一个阵列覆盖远距的策略，以实现近距离和远距离的同时覆盖，但该策略需要使用两个阵列，造成天线体积较大，无法满足小型化的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平肩波束阵列天线设计方法，该设计方法通过基于自适应Tent混沌人工蜂群算法的波束赋形算法设计天线的功分器网络，能够实现中远距一体化，有效减小天线体积。

一种平肩波束阵列天线设计方法，包括以下步骤：

步骤1：建立目标天线的阵元方向图；

步骤2：在仿真软件中建立天线阵列，并使天线阵列处于紧耦合状态；

步骤3：进行全波仿真，提取每个天线阵列的阵元方向图数据，所述阵元方向图数据包含紧耦合的影响；

步骤4：使用基于自适应Tent混沌人工蜂群算法的波束赋形算法，利用阵元方向图进行平肩波束赋形，计算得出初始幅相权值；

步骤5：根据计算得到的初始幅相权值进行微调，得出幅相权值；

步骤6：基于得出的幅相权值设计功分器；

步骤7：利用设计好的功分器，建立紧耦合布阵的整体的天线阵列并仿真优化，得出期望结果。

进一步的，所述步骤4包括以下步骤：

步骤41:设置相关参数；

步骤42:导入阵元方向图、幅相权值编码、Tent混沌反向学习初始化种群、以及适应度值，计算得出初始蜜源；

步骤43:引领蜂在蜜源附近搜索产生新解，计算新解的适应度值并更新蜜源，记录引领蜂在同一蜜源停留次数；

步骤44:计算选择概率P，跟随蜂依据P选择蜜源并在蜜源附近搜索产生新解，计算新解的适应度值并更新蜜源，记录跟随蜂同一蜜源停留次数；

步骤45:存储全局最好的蜜源位置；

步骤46:判断引领蜂和跟随蜂同一蜜源的停留次数之和是否大于同一蜜源被限定的采蜜次数L，若是则进入侦察蜂阶段，若否则进入迭代次数判决；

步骤47:引领蜂放弃当前的蜜源成为侦察蜂，侦察蜂依据Tent混沌搜索产生新解代替蜜源；若达到最大迭代次数则反向编码得出幅相权值，若没有则跳转至步骤43。

进一步的，所述步骤41的相关参数包括种群规模N，蜜源个数SN，蜜源维数D，最大进化次数G。

进一步的，所述步骤41中，采用实数编码的方式对蜂群swarm(N,T)进行编码：