天线辐射方向图和雷达散射截面综合方法研究

摘要

满足特定方向图分布是天线设计的一个重要指标,对方向图综合方法的研究由来已久,其方法各有优劣,且集中在一维优化。雷达散射截面(RCS)通常作为电磁评估而不是设计的目的,随着主动式隐身技术研究的开展,RCS的综合、设计能力将成为新的研究热点。
　　 本论文在广泛调研当前各种天线阵列综合算法后,优选并实现了常用于一维线阵优化的粒子群算法(PSO),采用一种速度跟踪技术改进PSO,使之不易陷入局部最优解,加速了收敛过程,提高了优化效果,并给出了验证实例。
　　 本论文将前述PSO算法应用于三维天线方向图的整体优化,能同时考虑单位源位置、幅度和相位权重,通过迭代记录源分布的多组可能解,为实物设计提供多种参考。每个阵元还可以出现在源空间的任一可能位置,包括重叠,该工具可以为未来天线单元的优化设计提供一种可能。
　　 作为应用重点,本论文还将PSO算法应用于RCS的综合。首先用PSO-RCS复现了先前应用随机分布方法得到的“人工随机媒质”的RCS分布,验证了PSO-RCS综合的有效性；接着在理论上实现了一种理想“人工随机媒质”的分布设计。
　　 本论文的研究成果可覆盖已有一维天线方向图综合问题的求解,并可扩展应用于三维天线方向图综合和第三代隐身设计中的RCS综合。