[发明专利]一种相控阵天线模块的阵列结构、控制方法、电子设备

权利要求书

1.一种相控阵天线模块的阵列的控制方法，其特征在于，用于控制一种相控阵天线模块的阵列结构，所述阵列结构包括：

子阵列，其具有数字接口，所述子阵列包括多个天线元件、与所述天线元件连接的移相器；

数字逻辑电路，其包括串行总线和片内总线，所述片内总线将多个所述子阵列连接；

射频集成电路器件，其通过所述串行总线与所述片内总线连接，所述射频集成电路器件包括多个本地寄存器和通用寄存器，多个所述本地寄存器分别与多个所述移相器对应连接，并通过所述移相器控制所述天线元件，所述通用寄存器与所述串行总线连接，并控制所述射频集成电路器件；

所述控制方法包括：

优化子阵列的划分，获取相控阵天线模块的最优子阵列划分；

接收第一主操作数，并将所述第一主操作数存储至本地寄存器，所述本地寄存器为与所述子阵列对应连接的某一个；

将所述第一主操作数作为所述本地寄存器对应的所述子阵列的基相移；

接收第一次操作数和第二次操作数；

确定每一个天线元件的相位加权和振幅加权；

通过移相器控制天线元件变换波束指向，指向R区域；

确定子阵列的天线元件将指向R+1区域；

设定条件：R+1区域是否被处于R区域的每个天线元件的波束指向相关联的一组相位权重充分覆盖，其中相位权重使用单元索引和子阵列索引计算；

若条件为否，则向子阵列发送从R区域对应的位置加载相位权重的操作数，若条件为是，则将R区域更新为R+1区域，并确定子阵列的天线元件将指向R+1区域。

2.根据权利要求1所述的一种相控阵天线模块的阵列的控制方法，其特征在于，所述优化子阵列的划分的方法包括：

将相控阵天线模块映射为可由遗传算法计算的染色体编码，映射方法包括：用随机的二进制串编码的染色体表示多个子列阵的中心天线元件的初始位置，并将其称为中心染色体，中心染色体提供中心天线元件的信息；中心天线元件周围的子列阵为周围染色体，周围染色体提供信息包括中心天线元件周围的天线元件是否位于子阵列内；

确定子阵列划分的约束条件；

随机产生中心染色体及周围染色体，并判断是否满足约束条件；

获取子列阵所相应的方向图的旁瓣电平及适应度值，并获取旁瓣电平的最优值及平均值；

计算自适应交叉算子，其公式为：

式中，P′_c为随方向图的旁瓣电平值自适应变化的交叉算子；

f_Ave为某一代方向图的旁瓣电平的平均值；

f_Opt为方向图的旁瓣电平的最优值；

利用自适应交叉算子分别对中心染色体和周围染色体进行选择、交叉及变异操作，产生新的染色体；

判断新的染色体对应的方向图的旁瓣电平及适应度值是否满足设计要求，若满足则得到最优子列阵划分；若不满足则重复上一步骤。

3.根据权利要求2所述的一种相控阵天线模块的阵列的控制方法，其特征在于，所述确定每一个天线元件的相位加权和振幅加权的方法包括：

将所述第一次操作数与索引相乘，并依次添加到基相移，以确定多个移相器的每一个相位加权的第一向量；

将所述第二次操作数与索引相乘，并依次添加到所述第一向量，以确定所有移相器的相位加权；

根据第一向量和所有移相器的相位加权确定每一个天线元件的相位加权和振幅加权。

4.根据权利要求2所述的一种相控阵天线模块的阵列的控制方法，其特征在于，所述确定每一个天线元件的相位加权和振幅加权的方法包括：

接收第二主操作数；

将所述第一主操作数和所述第二主操作数与索引相乘，以根据每个子阵列的配置确定每个子阵列的基相移；

为多个所述子阵列中的多个所述天线元件添加相移误差校正；

将所述第一次操作数添加到每一个子阵列的基相移，以确定多个移相器的每一个相位加权的第一向量；

将所述第二次操作数依次添加到所述第一向量，以确定所有移相器的相位加权；

根据第一向量和所有移相器的相位加权确定每一个天线元件的相位加权和振幅加权。