申请/专利权人：电子科技大学

申请日：2023-06-29

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116776701B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.10.10#实质审查的生效;2023.09.19#公开

摘要：本发明公开了一种改善瞬时带宽的强耦合宽带天线阵边缘效应优化方法。该方法首先通过仿真或实测得到有限大强耦合宽带天线阵全孔径端口散射参数和有源单元增益方向图，并作为优化方法的输入数据；然后根据单元有源反射系数和阵列增益与馈电幅度和相位激励的数学关系，对于给定的波束扫描角度，在期望的信号瞬时带宽内建立以最大化阵列增益为目标函数、以全孔径单元有源反射系数小于给定的最大值为约束条件、以相同的馈电幅度和相位为设计变量的非凸优化问题；最后通过引入适当的数学变换并采用迭代的求解思路，使用凸优化算法高效求解出瞬时带宽内的馈电幅度和相位激励。该优化方法在抑制边缘截断效应的同时改善了天线阵的瞬时带宽特性。

主权项：1.一种改善瞬时带宽的强耦合宽带天线阵边缘效应优化方法，其主要特征为首先在无限大周期环境下设计强耦合超宽带天线阵单元并组成有限大阵列，然后基于全波仿真或实测得到全孔径天线单元瞬时带宽内特定频点fi散射参数和有源单元增益方向图并归纳出瞬时带宽内特定频点单元有源反射系数和阵列增益与馈电幅度和相位激励的数学关系： 其中，Sn,mfi表示天线阵第m个单元与第n个单元在瞬时带宽内工作频点fi处的耦合系数，分别表示球坐标系下与z轴的夹角以及与x轴的夹角，Im和分别表示天线阵第m个天线端口在瞬时带宽内的馈电幅度和相位激励，表示期望的波束扫描角度，fl和fh分别表示瞬时带宽内最低和最高工作频率，通过采用矩阵运算，1和2式可以分别等价的表达为： 其中，表示由瞬时带宽内馈电相位激励构成的向量，I＝[I1,I2,…,IN]T表示由天线阵在瞬时带宽内馈电幅度激励构成的向量，w表示由瞬时带宽内馈电幅度和相位激励向量构成的复激励向量，表示在瞬时带宽内由工作频点fi处有源单元增益方向图构成的阵列流型矩阵，Snfi表示在瞬时带宽内由天线阵端口散射矩阵Sfi的第n行元素构成的列向量，表示哈达玛积，·H表示共轭转置，对于瞬时带宽内的任意工作频点fi，在全孔径单元有源反射系数小于等于给定的最大反射系数ρ的条件下，以相同馈电幅相激励最大化阵列增益的优化问题可归纳为如下非凸优化问题： 其中，C表示复数集，U表示元素全为1的列向量，5-6中的非凸优化问题可通过引入适当的数学变换并采用迭代的求解思路转化为迭代凸优化问题，其中第l次迭代凸优化问题为： 其中，Re·表示取实部算子，表示优化问题7-8的可行解，wl-1,tl-1且表示第l-1次迭代对应优化问题的解，tl-1可按照下式计算得到： 通过这样一种迭代的方式，优化问题7～8是一个凸优化问题，可以使用集成于MATLAB等软件的凸优化工具箱高效求解，一旦得到了wl,tl，增加迭代次数l即令l＝l+1，并按照下式进行更新： 然后再次求解凸优化问题7～8，直到达到最大迭代次数或者满足给定的收敛准则则终止迭代。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 一种改善瞬时带宽的强耦合宽带天线阵边缘效应优化方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD