"基于迭代FFT算法的平面阵列交错稀疏布阵方法,由李龙军、王布宏和夏春和在《电波科学学报》2016年第2期发表,DOI: 10.13443/j.cjors.2015052301。该文探讨了如何通过迭代FFT算法实现均匀平面阵列的稀疏化和子阵交错,旨在优化天线阵列的设计,降低峰值旁瓣电平并保持良好的方向图性能。" 本文主要关注的是雷达天线领域的一个关键问题——如何有效地实现平面阵列的稀疏布阵,以提高天线性能和效率。稀疏阵列设计是一种策略,它减少了阵列元素的数量,同时保持或增强天线的方向图特性,如增益和旁瓣水平。这在实际应用中对于节省成本、减轻重量以及降低复杂性具有重要意义。 作者们提出了一个基于迭代快速傅里叶变换(FFT)的新型方法。FFT是信号处理中的重要工具,通常用于计算离散傅里叶变换,尤其适用于大规模数据的高效处理。在阵列天线设计中,FFT可用于分析阵列的频谱能量分布,这对于理解阵列的辐射特性至关重要。 该方法首先从均匀矩形平面阵列出发,分析其方向图的频谱能量分布。通过交错选取子阵激励,即改变阵列元素的激活顺序和位置,使得方向图的频谱能量得以均匀分布。这一过程实现了近似的方向图,同时保持了阵列的稀疏特性。 接下来,通过迭代FFT算法,对交错子阵的激励进行优化。迭代过程允许逐步调整每个子阵的激励相位,以进一步减少峰值旁瓣电平。旁瓣电平的降低意味着主瓣之外的辐射强度减弱,这在雷达和通信系统中能减少干扰,提高信噪比。 对比其他如循环差集和互补差集的优化方法,迭代FFT算法的优势在于能够更精确地逼近理想方向图,并且在降低峰值旁瓣电平方面表现更优。实验结果验证了这种方法的有效性,表明其在保持阵列性能的同时,实现了更高的稀疏性和更低的旁瓣电平。 这项工作为平面阵列天线的设计提供了新的思路,尤其是在实现交错稀疏布阵时,通过迭代FFT算法优化,可以得到更优的天线性能。这种方法对于雷达系统、卫星通信和其他需要高精度定向辐射的领域具有重要的实用价值。
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