Minimax算法提升多口径多波束天线载干比

"本文主要探讨了如何通过基于Minimax算法的反射面赋形技术来提升多口径多波束天线的载干比，以解决卫星通信中常见的载干比较低的问题。作者研究了Minimax算法的数学模型和求解策略，并提出适用于反射面赋形的公式，采用非线性规划方法进行求解。文章介绍了多口径多波束天线的类型和优缺点，特别是多口径单馈源天线的优势，如增益提高和副瓣电平降低。通过设计一个四口径多波束天线实例，计算电参数并仿真载干比，进一步验证了Minimax算法在天线赋形中的应用。自编程序用于计算反射面天线的远区场，经过验证后，利用Minimax算法优化目标函数和重构反射面方程，最终实现了反射面的赋形，实验结果显示，赋形后的天线载干比提升了2 dB，辐射性能显著改善。" 在卫星通信领域，多波束天线因其高增益和空间隔离能力而备受关注。反射面天线由于加工简便、成本低，成为实现多波束设计的常见选择。然而，传统的单口径单馈源或多馈源天线存在载干比低、波束质量不佳等问题。多口径单馈源天线通过不同口径产生间隔排列的波束，有效解决了这些问题，但依然需要提高天线性能。 Minimax算法在本文中被用于优化反射面的形状，以提高多口径多波束天线的载干比。这是一种优化策略，旨在最小化最大误差，即找到使所有可能情况中最差情况下的误差最小化的解决方案。通过建立Minimax算法的数学模型，研究人员提出适用于反射面赋形的非线性规划公式，并设计了一个四口径多波束天线系统作为案例，计算其电参数，仿真分析载干比。 在实际操作中，作者编写了计算程序，用以求解反射面天线的远区场，确保计算结果的准确性。接着，根据Minimax算法，制定了反射面优化的目标函数和重构方程，以此对反射面进行赋形。赋形后，天线的载干比提高了2 dB，这表明反射面的优化显著提升了天线的辐射性能，对于卫星通信系统的性能有着积极的影响。 这项工作展示了Minimax算法在多口径多波束天线设计中的潜力，为提高天线性能提供了一种有效的方法，对于未来卫星通信系统的优化设计具有重要参考价值。