遗传算法优化圆阵旁瓣电平：理论与方法

该篇论文主要探讨了基于遗传算法的圆阵旁瓣电平优化方法。作者包子阳来自电子科技大学电子工程学院，针对均匀圆形阵列在实际应用中普遍存在的问题——较高的旁瓣电平，提出了创新性的解决方案。遗传算法被应用于天线阵列的设计中，特别关注的是唯相位、唯幅度以及相位-幅度的综合策略，以期减少旁瓣的强度，提高方向图的质量。 在论文的引言部分，作者阐述了天线阵列的重要性，尤其是在需要高方向性、增益和可操控波束方向的特殊应用场景中，圆阵因其360度全方位覆盖和灵活的操作性而备受青睐。然而，圆阵的旁瓣电平问题限制了其性能表现。已有研究中，有向阵元法被用来降低旁瓣，但会牺牲一部分增益。相比之下，遗传算法作为解决非线性、全局优化问题的强大工具，逐渐受到重视，尤其是在处理圆形阵列方向图优化这类复杂问题上。 优化模型的核心是建立一个数学模型，其中假设圆形阵列的半径与波长的比例为常数nλ，由N个等间距的天线单元组成。方向图函数F是通过计算每个单元的相位和幅度贡献得出的，涉及到参数如单元位置、方位角和波束指向。遗传算法在此模型中扮演着优化者的角色，通过迭代搜索最佳的相位或幅度配置，从而优化方向图，降低旁瓣电平。 论文的仿真结果展示了遗传算法在这三种综合方法下的有效性，证明了它能够显著改善圆阵的方向特性，减小旁瓣电平，为类似问题的解决提供了实用的参考依据。这篇研究对于提高圆阵阵列设计的性能和实用性具有重要的理论和实践价值。