宽带超短波圆环阵列天线波束赋形研究

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本文在225MHz到512MHz的宽带超短波频段内,设计了八元均匀圆环阵列天线,分析了其阵列的方向图特性,并用自适应差分进化算法对其进行波束赋形研究。  圆环阵列天线有其独特的方向图特性,用途广泛,但同时圆环阵副瓣电平较高,零陷深度较浅,一般采用遗传算法对其阵列单元的幅度相位进行优化,形成一定的波束赋形要求。在本文研究中发现,在八元圆环阵中,仅优化阵元相位并不能有效约束副瓣电平,故采用幅度相位共同优化。  在225MHz到512MHz的宽带范围内,分别采用套筒单极子和套筒偶极子两种类型的天线,通过分析发现单极子天线由于地板的反射作用,使得高频范围内,天线方向图上翘,不适合进行组阵研究,故采用偶极子天线的形式。文中提出的套筒偶极子天线在全频带内的驻波低于2.5,并且方向图分布均匀,保证了水平面增益值,利于进行圆环阵波束赋形研究,最后将算法优化得到的幅度相位值代入实际天线模型中,验证了在圆环阵波束赋形研究中得到的结论。
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