基于G-S正交法的宽零陷线阵天线方向图综合优化

本文主要探讨了基于G-S（Gram-Schmidt）正交化方法的宽零陷方向图综合技术在无线通信和信号处理领域的应用。G-S正交化是一种线性代数中的基础技术，它在阵列天线设计中扮演着关键角色，尤其是在方向图合成中。传统的无约束G-S正交化方法允许对阵列导向矢量进行正交处理，简化了计算过程，特别适用于均匀或非均匀的直线阵列设计。 作者王剑辉、黄龙杨和潘卫军针对线性阵列天线的方向图设计提出了一个新的综合策略，即在原有的无约束G-S正交化方法中引入了零点导数约束。这个改进旨在实现更精确的宽零陷波束图，也就是在空间中产生一个宽阔的低辐射区域，这对于干扰抑制和信号定向至关重要。通过这种零点导数约束，可以有效地控制方向图的形状，使波束在指定区域具有良好的隔离性能。 该方法的优势在于保留了无约束G-S正交化方法的优点，同时能够处理复杂的导数约束条件，包括零阶导数（位置）、一阶导数（斜率）和二阶导数（曲率），这使得设计者能够根据实际需求定制所需的方向特性。实验结果显示，这种方法在各种导数约束下都能有效且准确地合成出线性阵列的波束图，证明了其在实际应用中的可行性与有效性。 这篇论文提供了一种创新的算法，将G-S正交化与导数约束结合，用于线性阵列天线的设计，对于提高无线通信系统的性能，尤其是抗干扰能力，具有重要的理论价值和工程意义。通过严格的数学建模和实验验证，该方法为未来的阵列天线设计提供了一种新的综合策略，有望推动无线通信技术的发展。