摘要: 阵列天线由很多天线单元组成，这些单元共形于物体表面，以减少或消除窒气动力学性能的影响，这种天线就称为共形天线。共形天线具有剖面低，重量轻，易于安装于飞行器表面等优点，使得在天线技术不断发展的今天，共形天线越来越多的应用于诸多领域。... 展开 阵列天线由很多天线单元组成，这些单元共形于物体表面，以减少或消除窒气动力学性能的影响，这种天线就称为共形天线。共形天线具有剖面低，重量轻，易于安装于飞行器表面等优点，使得在天线技术不断发展的今天，共形天线越来越多的应用于诸多领域。球面阵列就是指所有阵元分布在一个球体的表面。球面阵列天线作为共形天线的一种，自然具备共形天线所有的优点。但由于自身形状的独特性，又使得它拥有一般阵列天线所不具有的辐射特性。平面阵列的最大可能扫描角受到一定限制。如果平面阵列上的阵元之间的距离不足半个波长，互耦就会增加，相应地阵列性能就会下降。如果阵元间距过大，最大扫描角会受到的栅瓣的限制。球形阵列灵活的地方是阵元能沿着表面移动。因此，扫描角会增加同时栅瓣现象会减少。 本文从一个球形天线模型入手，逐步分析介绍了该模型的阵列稀疏优化、波束赋形以及微带阵元在该模型中的应用，分析过程中采用遗传算法这一全局优化方法。直线阵和平面阵的低副瓣阵列方向图综合技术不适合球形阵列。在球面共形天线阵列的稀疏综合中，不考虑单元方向性函数，忽略阵元间互耦效应，阵列等幅同相加权，在保持阵列孔径不变的情况下，以阵元分布位置作为优化参量，以最大相对副瓣电平作为优化目标，进行优化稀疏，减少了阵元数量，降低了系统成本。在天线波束赋形部分，介绍了窄波束零陷和宽波束零陷。针对每一种零陷，又通过幅值扰动零陷、相位扰动零陷和复权值扰动零陷这三种分析方法进行仿真、分析和比较。在遗传操作过程中，改进了编码方法，构造的适应度函数不但以二定的零陷深度为目标，还考虑副瓣的增益维持在一定的水平。通过对天线阵列方向图函数的分析，可以看到在干扰方向都达到了一定的零陷深度，有效地抑制了干扰方向的辐射特性。微带天线具有重量轻、成本低、易于安装等特点，使得它成为最流行的天线类型之一，因此应用前景广阔，特别是在共形阵列中更能体现出微带阵列的优点。本文将已介绍模型中的全向阵元改为微带阵元，观察并分析有向阵元在天线阵列中的应用。 收起