基于实编码遗传算法的非均匀圆阵列旁瓣约简设计

M.Nirmala, k . murali Krishna博士

印度维萨卡帕特南阿尼尔·尼鲁康达技术和科学研究所欧洲经委会助理教授
印度维萨卡帕特南Anil Neerukonda技术与科学学院欧洲经委会系教授和系主任

摘要

本文的目的是设计一种能最大程度降低旁瓣电平的非均匀圆形天线阵列。天线阵列设计问题包括寻找权重，以提供一个辐射模式与最大的旁瓣水平降低。真正的编码遗传算法(RCGA)是搜索最佳天线模型的非常合适的工具。Real Coded的有效性遗传算法通过实验结果，说明了非均匀圆形阵列的设计方法。实验结果表明，非均匀圆形天线阵列的设计相对于均匀情况下，有相当大的旁瓣电平降低。

关键字

旁瓣电平，阵列因子，遗传算法，圆形天线阵列

我的介绍。

圆形天线阵列[1]的设计在移动和无线通信系统中得到应用。一般来说，天线阵列设计问题的特点是需要满足不同且相互冲突的要求(波束宽度、旁瓣电平、指向性、噪声灵敏度、鲁棒性)。本文提出了一种评价最小旁瓣电平[2]圆形阵列性能的设计准则。

实编码遗传算法(RCGA)[3][4][8]技术在线性天线阵列设计中取得了相当的成功。然而，元素被放置在一个环形中的数组配置是非常有趣的。它们在无线电测向、空中和太空导航、雷达和其他系统中都有应用。将实数编码遗传算法(RCGA)应用于非均匀圆形天线阵列设计。采用实数编码遗传算法(RCGA)确定一组最优权值，使辐射图具有最大的旁瓣水平降低。

2天线设计

A.问题陈述

一种非均匀圆形阵列的设计，该阵列提供最大的旁瓣水平降低的辐射模式。采用实数编码遗传算法设计非均匀圆形天线阵列[6]。采用实数编码遗传算法确定一组最优的幅值激励权值，以提供最大的旁瓣水平降低的辐射图。初始均匀圆形辐射图为N=10的元素生成[5]，并计算其旁瓣电平。

为N=10和20设计一个非均匀圆形，为不同的振幅设置最大SLL。采用实数编码遗传算法[7]生成这些不同的单元幅值激励。

B.阵列因子分析

考虑如下图1所示的x-y平面上N个天线单元在半径为a的圆上以距离“d”均匀间隔的圆形天线阵列。如果将圆形天线阵列中的N个元素视为各向同性源，则该阵列的辐射图可以用其阵列因子来描述。设目标函数为旁瓣水平。图1中x-y平面上圆形阵列的阵列因子由

c .流程图

计算得到的幅值激励系数、相应的旁瓣电平和波束宽度

3结果

一个均匀的圆形阵列被考虑和它的场模式是数值计算和表示在图3。当N=10和20时，用实数编码遗传算法合成了振幅激励系数。利用振幅激励系数，数值计算了非均匀圆形阵列图，其各自的辐射图如图4和图5所示。

四。结论

本文提出了一种非均匀圆形天线阵列的设计方法，以产生最大程度降低旁瓣电平的辐射图。实验结果表明，采用实数编码遗传算法(RCGA)设计的非均匀圆形天线阵列，相对于均匀情况，能显著降低旁瓣电平。结果表明，随着阵列中元素数量的增加，阵列旁瓣水平和波束宽度减小。

参考文献

“天线理论分析与设计”第3版，威利印度，2005。
Marco A. Panduro, Aldo L. Mendez, Rene Dominguez, Gerardo Romero“基于遗传算法的非均匀圆形天线阵列设计”j .电子。通信。(AEÜ) pp 713 - 717,2006。
Bray MG, Werner DH, Boeringer DW, Machuga DW。“利用遗传算法优化非周期线性相控阵”，《IEEE传输天线传播》，pp: 1732-1742, 2002。
Haupt R.“使用遗传算法的薄阵列”，IEEE传输天线传播，第993-999页，1994
闫kk，陆勇，“基于遗传算法的阵列图综合旁瓣缩减”，IEEE Trans天线传播;pp1117 - 1122, 1997。
Panduro MA, Covarrubias DH, Brizuela CA, Marante FR.“线性天线阵列设计中的多目标方法”AEU Int。电子学报，2005，第4期。
Lommi A, masa A, Storti E, Trucco A.“基于遗传算法的稀疏线性阵列旁瓣缩减”;页:194 - 196,2002。
《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》。麻萨诸塞州:addison - wesley;1989.