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多波束天线是智能天线的一种,具有传统天线所不具备的优越性。本文主要是针对飞行器共形天线多波束赋形算法开展研究。实现了天线阵互耦效应对波束赋形影响的补偿。
本文首先研究了天线阵的各种波束赋形算法。仿真结果表明,基于二次型理论的天线阵波束赋形算法和基于自适应理论的天线阵波束赋形算法具有传统算法所不具有的优点。其次,在单波束赋形算法研究的基础上,建立了多波束赋形的加权模型,研究得到了多波束赋形的加权矩阵,实现了对天线阵多波束的赋形。该赋形算法能实现对多波束副瓣、主瓣、零点的控制。另外,针对阵列单元间存在的互耦影响,建立了天线阵互耦模型,对天线阵互耦效应进行了较为深入的研究。为了更加全面地考虑互耦效应,研究了互耦效应对天线阵单元方向图的影响,并采用微波网络等效波源的方法,推导了考虑互耦影响下的天线阵电流分布公式。在此基础上,结合基于自适应理论的波束赋形算法,研究了互耦影响下波束赋形的补偿算法。最后把本文的研究方法应用到微带平面阵中,实现了平面天线阵的多波束赋形。大量的仿真结果表明,本文所采用的研究方法对于天线阵多波束赋形的研究是有效的。