[发明专利]一种阵列天线宽波束增益优化方法

权利要求书

1.一种阵列天线宽波束增益优化方法，其特征在于，包括：

以阵列天线的副瓣电平最小化为目标建立优化模型，并通过求解优化模型得到优化的阵元激励；

所述优化模型为：

其中，ρ为副瓣电平，w为阵元激励，A(θ,φ)＝a(θ,φ)a^H(θ,φ)，a(θ,φ)为只与阵因子有关的系数，(θ,φ)表示方向，G₀为给定的最小主瓣增益，Θ_M和Θ_S分别表示主瓣区域和副瓣区域，(·)^H为共轭转置符；

将矩阵B分解为两个相同正定矩阵C的乘积，定义P(θ,φ)＝C^-HA(θ,φ)C^-1，x＝Cw，将优化模型重新构建为：

min_xρ

s.t.x^HP(θ,φ)x≥G₀,(θ,φ)∈Θ_M

x^HP(θ,φ)x≤ρG₀,(θ,φ)∈Θ_S

||x||₂＝1

对重新构建的优化模型进行求解：

用x_l和x_r代替模型中的左x和右x，同时将第一个约束的左边表达式用实部表示，将第二个约束近似表述为其模值，将第三个等式约束松弛为||x||₂≤1，则得到新的优化模型为：

||x||₂≤1

在给定x_l的前提下，采用迭代方法，交替更新x_l和x_r，其中x_r由新的优化模型求解得到，x_l的更新公式为x_l＝x_l+0.5(x_r-x_l)，直到二者间的差距满足设定的阈值后，得到x＝x_l，从而得到最终的阵列激励w＝C^-1x。

2.根据权利要求1所述的一种阵列天线宽波束增益优化方法，其特征在于，给定x_l的方法为，通过下式初始化x_l：

x_l＝(1-α)x_l1+αx_l2

其中α∈[0,0.1]，x_l1为通过求解如下问题获得：

||x_l1||₂≤1

其中x_l2＝Cw，且△ω由平顶波束的主瓣宽度确定，采用试错法获得，N为阵元数；

x_l和x_r之间的差距设定为||x_r-x_l||≥10^-3。