基于粒子群优化算法的共形阵列天线图综合

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1、万方数据筇：5鉴筇8期计算机仿真文章编号：1006—9348(2008)08—0174-04基于粒子群优化算法的共形阵列天线图综合王一笑，郭陈江，丁君，王小平(西北工业大学电子信息学院，陕西西安710072)摘要：随着阵列天线技术的发展，可与飞行器、导弹等载体共形的天线阵列得到丫越来越广泛的应用。共形阵列天线为满足天线j：作特性的同时，不破坏载体的外形结构和空气动力学特性。粒子群优化算法(PSO)是一种通过粒子之间的合作与竞争来实现复杂多维空问的最优区域搜索的优化算法。采用了一种改进的粒予群优化算法，通过增加变异算子，改善了PSO算法的全局搜索能力，对圆柱

2、共形阵列天线的方向图进行了综合，其中采用了具有余弦分布的辐射单元，阵元设置在柱面上，其最大辐射方向为柱面法线方向，通过500次迭代得到不同半径及不同阵元数的优化结果，其中方向图的峰值副瓣电平低于一20dB，说明了PSO算法对解决此类问题的有效性。关键词：共形阵；粒子群算法；方向图综合中图分类号：TN820．1文献标识码：BPatternSynthesisofCylindricalConformalArraysUsingPSOWANGYi—xiao，GUOChen-jiang，DINGJun，WANGXiao—ping(SchoolofElectronics

3、andInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’anShanxi710072，China)触BslrI认CT：Withthedevelopmentofantennaarrays，theconformalarrays，whichconformtOthesurfaceofanaer-ocraft，amissileor80meothermobileplatforms，啪appliedinmolt屯andmoreregions．Theconfornmlarraysprovidebenefitssuch船v

4、isualunobtrusivenessandnon—interferencewithaerodynamicperformanceandtheperformanceofantennas．Particleswarmoptimizationalgorithm(PSO)searchesoptimalregionsofcomplexmulti—dimensionalspacethroushcooperationandcompetitionamongparticles．Amodifiedparticleswm'nloptimizationalgorithmWagus

5、edforthepatternsynthesisofthecylindricalconformalarrays．Thismodifiedalgorithmimprovestheabilityofglobalsearchbyaddingthemutationoperatortothealgorithm．TheelementpaRernusedinthispapercorrespondstothecosineel—ementpattern．Theelementsweregetonthecylindricalsurface，andradiatedoutalong

6、thenormaldirection．Theop-timizedresultsofdifferentradiusandelementnumberwel'egotafteriterafiveprocess，andthelargestsidelobelevelwasreducedto一20dB．ThesimulationresultsshowthatthePSOalgorithmis811effectivemethodforsolvingsuchproblems．KEyWORI塔：Cordormalarrays；PSO；Patternsynthesisl引言一

7、共形大线是天线与载体外形共形的一种天线，它具有不破坏载体的气动外形，不加大载体雷达散射截面等优点，因而被广泛地应用于现代空问飞行器和民用通信等领域。由数目众多的天线阵元组成的天线阵列，既能克服单个天线的缺点，又能通过改变各单元天线的电参数，实现对犬线远场方向图的灵活控制。天线的最大相对旁瓣电平是评价天线性能的一个重要收稿日期：2007—07一04修回日期：2007一07一15一174一参数，在给定天线形状与阵元数量的前提下，如何恰当地选择各阵元的问距、电流幅值及相位来最大限度地降低旁瓣电平是阵列天线综合中的一类重要课题。目前，已有多种方法成功地运用于共形阵

8、列天线的方向图综合中，例如传统的Dolph—Chebyshev综合