基于改进遗传算法稀化立体天线阵的优化设计

摘要

针对立体共形载体天线阵方向图的高旁瓣高成本优化问题,提出了一种基于惩罚函数下保证稀化率的改进型遗传算法降低阵元数防止栅瓣.以每层天线单元的栅格编号(i&j)来设定变量位置,经GA选择、交叉、变异操作改进后植入含递增系数的惩罚函数,初始化种群基因降序,降低复杂度和防止区域早熟.在种群的稀化率满足约束条件下优化天线阵方向泛函,避免在优化过程中出现不可行解,并使阵列欧式间距达到最优切比雪夫间距.以最优目标函数降低旁瓣电平峰值,在俯仰和方位上易于电扫描,其仿真数据表明:GA稀化阵列的峰值电平比现有方法改善了1.07～1.37 dB,方位和俯仰方向的旁瓣电平和栅瓣数归一化后明显降低,能提高阵列主瓣的增益和方向性,降低阵元干扰,改善天线信号的稳定性和包络阵列的收敛性,提高雷达天线阵收发信号的穿透性.