[发明专利]整流天线阵子阵划分方法

摘要

本发明公开了一种整流天线阵子阵划分方法，包括：输入整流天线阵特征参数、整流通道效率参数、辐射功率参数与子阵划分类型参数；获得辐射功率密度曲线；获得整流通道效率曲线；获得子阵整流效率表达式；按照子阵整流效率建立目标函数；对整流天线阵进行均匀子阵划分；按照子阵划分类型选择优化设计变量；按照子阵划分类型获得约束函数；建立整流天线阵子阵划分优化模型；求解整流天线阵子阵划分优化模型；输出子阵划分方案；获得子阵划分方案下各子阵模块单元数。本发明以整流效率为目标，对整流天线阵进行子阵划分，可以实现整流天线阵总整流效率最大化。

主权项

1.整流天线阵子阵划分方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)输入整流天线阵特征参数、整流通道效率参数、辐射功率参数与子阵划分类型参数输入用户提供的整流天线阵特征参数、整流通道效率参数、辐射功率参数与子阵划分类型参数；其中，整流天线阵特征参数包括工作频率、整流天线阵口径；整流通道效率参数包括在起点、终点、拐点上不同的整流效率值；辐射功率参数包括最大辐射功率密度值、辐射功率曲线类型；子阵划分类型参数包括子阵划分类型总数、子阵划分各类型横纵向尺寸；(2)获得辐射功率密度曲线p(r)，其中，p表示辐射功率密度曲线，r表示整流天线阵上任一点到中心点的距离；(3)获得整流通道效率曲线3a)按照下式计算获得辐射功率值W＝∫σp(r)dσ其中，W表示辐射功率值，p(r)表示步骤(2)获得的辐射功率密度曲线，r表示整流天线阵上任一点到中心点的距离，∫表示积分运算，σ表示整流天线阵上的积分区域；3b)计算整流通道效率曲线的二阶、一阶以及常数项系数；3c)按照下式计算获得整流通道效率曲线η＝A·(10lnW)2+B·(10lnW)+C其中，η表示整流通道效率曲线，A、B、C分别为整流通道效率曲线的二阶、一阶与常数项系数，W为辐射功率值，ln表示自然对数运算；(4)获得子阵整流效率表达式其中，ηsum为子阵整流效率，下标sum代表求和，Wi为步骤(3)获得的第i个子阵接收到的辐射功率，i为子阵编号，ηi为步骤(3)获得的第i个子阵对应的整流通道效率，N为子阵总数；(5)按照子阵整流效率建立目标函数选择最大化子阵整流效率f＝‑ηsum其中，f为目标函数，ηsum为步骤(4)获得的子阵整流效率，下标sum代表求和；(6)对整流天线阵进行均匀子阵划分从步骤(1)中用户输入的子阵划分类型中选择子阵横纵向尺寸最小的子阵类型，以横纵向尺寸最小的子阵为划分依据，将整流天线阵口径按照子阵横纵向尺寸进行等间距均匀划分；(7)按照子阵划分类型选择优化设计变量在均匀子阵划分的基础上，按照子阵划分类型选择子阵所包括的同心圆半径为优化设计变量，X＝[r1,r2,...,rn]T其中，X为优化设计变量列向量，r1,r2,…,rn分别为不同子阵所包括的同心圆半径，n表示子阵划分类型总数，上标T表示转置运算；(8)按照子阵划分类型获得约束函数在确定优化设计变量的基础上，按照子阵划分类型获得约束函数，其中，r1,r2,…,rn分别为不同子阵所包括的同心圆半径，n表示子阵划分类型总数，a表示整流天线阵口径；(9)建立整流天线阵子阵划分优化模型在获得目标函数、优化设计变量、约束函数的基础上，按照下式建立整流天线阵子阵划分优化模型：find X＝[r1,r2,...,rn]Tmin f＝‑ηsum其中，find表示优化运算，X为优化设计变量列向量,r1,r2,…,rn分别为不同子阵所包括的同心圆半径，n表示子阵划分类型总数，上标T表示转置运算，min表示优化取最小运算，f为目标函数，ηsum为子阵整流效率，下标sum代表求和，s.t.表示约束运算，a表示整流天线阵口径；(10)求解整流天线阵子阵划分优化模型求解步骤(9)建立的整流天线阵子阵划分优化模型，得到使整流效率最大化的优化设计变量值；(11)输出子阵划分方案输出步骤(10)得到的优化设计变量值，包括不同子阵划分类型对应的同心圆半径值；(12)获得子阵划分方案下各子阵模块单元数在步骤(11)的基础上，获得子阵划分方案下不同子阵划分类型对应的各子阵模块单元数。