新一代二维阵OTHR雷达研究：阵列结构与方向图性能探讨

"新一代二维阵OTHR阵列结构与方向图性能研究，主要探讨了天波超视距雷达（OTHР）的新一代二维阵列设计，包括均匀十字阵、均匀矩形阵、Cantor多圆环阵和阿基米德螺旋阵等不同类型的阵列结构，并通过遗传算法进行了稀疏优化，以减少阵元数量并保持方向图性能。此外，文中还讨论了二维阵OTHР的工程应用挑战和解决方案，如阵列结构选择、误差校准及降低处理复杂度等问题。" 新一代二维阵天波超视距雷达(OTHР)是一种先进的远程探测系统，它利用天波传播特性，能够超越地平线进行探测。本文首先概述了这种雷达的研究进展和性能优势，强调了二维阵列设计对于提升雷达性能的重要性。在分析过程中，作者提到了四种常见的二维阵列结构： 1. 均匀十字阵：这种结构简单，但可能在某些角度上产生旁瓣，影响方向图性能。 2. 均匀矩形阵：具有良好的方向性，但在稀疏化优化后可进一步减少阵元数量，降低成本和复杂性。 3. Cantor多圆环阵：这种非均匀阵列可以提供更优的方向图性能，特别是在宽角扫描时。 4. 阿基米德螺旋阵：具有连续波束扫描的能力，同样表现出色的方向图性能。 为了优化这些阵列，文章应用了遗传算法来实现阵列的稀疏化，即在不显著降低方向图性能的前提下，减少阵列中的元素数量，这有助于减轻硬件负担和提高系统的性价比。遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化方法，通过迭代和选择过程找到最优解。 接着，针对二维阵OTHР的实际应用，作者提出了几个关键问题及应对策略： 1. 阵列结构选取：根据应用场景和性能需求，选择最适合的阵列结构至关重要，例如，Cantor多圆环阵和阿基米德螺旋阵可能更适合需要宽角度覆盖的场合。 2. 误差校准：由于制造和环境因素，实际阵列可能会出现误差，必须通过精确的校准技术来补偿，确保雷达性能的稳定性。 3. 降低处理复杂度：随着阵列规模的增加，处理复杂度也会随之上升，需要开发高效的数据处理算法和技术，以减轻计算负担。 该研究为新一代二维阵OTHR阵列结构的设计提供了理论基础和指导，对于提高雷达系统的探测能力和适应性具有重要意义。未来的研究可以进一步探索更多创新的阵列结构和优化方法，以满足更复杂、更苛刻的雷达应用需求。