[发明专利]一种阵列天线的副瓣和交叉极化抑制方法

摘要

本发明公开了一种阵列天线的副瓣和交叉极化抑制方法，属于天线技术领域。本发明首先分别构建交叉极化抑制的优化模型和副瓣抑制的优化模型；再采用迭代的方式求解所构建的优化模型，在使左右权系数相互逼近的同时，使其值不断逼近最优解，以加快求解速度；同时，通过调谐因子的引入，保证其收敛性。本发明利用凸优化技术，通过对天线权系数的优化选择，设置阵列天线副瓣和交叉极化同时抑制的方法，提高了阵列天线对来自不同卫星的双极化信号的独立接收能力，抑制其相互影响。

主权项

1.一种阵列天线的交叉极化抑制方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤S1：构建交叉极化抑制的优化模型：步骤S101：构建初始优化模型为：minimizewυ其中，ε、ρ和υ分别表示阵列天线的主瓣纹波、副瓣电平和交叉极化电平；ΘC,ML，ΘC,SL和ΘX,Region分别表示阵列天线的主瓣范围、副瓣范围和需抑制的交叉极化范围；w表示阵列天线的复加权系数，符号(·)H表示矩阵共轭；其中E_n,θ(θ,φ)和E_n,φ(θ,φ)分别表示阵列天线的第n个阵元因子在俯仰方向和方位方向的远场电场强度，n＝1,…,N，N表示阵列天线的阵元数，所述为方向矢量，θ、φ分别具体方向值，κ和表示电磁波的空间波数和阵元的位置，表示空间来波方位；e表示自然底数，j表示虚数单位；步骤S102：定义左权系数wL＝w、右权系数wR＝w，则所述初始优化模型变换为：minimizeWυ步骤S2：对步骤S102得到的优化模型进行优化求解处理：步骤S201：初始化处理：初始化主瓣纹波ε、副瓣电平约束ρ0，得到ρ的初始值：ρ＝γρ0；其中ε∈[0.01,0.2]，ρ0∈[0.001,0.1]，γ∈[5,100]；从左、右权系数w_L和w_R中任意选择一个作为待初始化对象，记为未选中的记为χ；初始化以及调谐因子β，参数α及其调整步长δ，其中β∈[0,1)，α∈[0.1，0.5]；步骤S202：更新副瓣电平ρ为：ρ＝max{ρ0,βρ}；步骤S203：基于步骤S102得到的优化模型对χ进行求解，得到χ的当前最优值；步骤S204：对进行更新：以及更新参数α＝α‑δ；并计算与χ的当前误差步骤S205：若满足gap＞Thr且α＞0，则继续执行步骤S202；否则执行步骤S206；其中Thr表示预设的误差阈值；步骤S206：将χ当前最优值作为阵列天线的权系数矩阵w。