本科毕业论文.doc

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1、肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀

2、芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄

3、肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈

4、羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃

5、膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇

6、羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄

7、芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈

8、肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃

9、罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇

10、膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁

11、羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅

12、芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂

13、肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇

14、衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈蚄羁膃蒇螆螄聿蒆蒆罿羅薅薈螂芄薄蚀羇膀薄螂螀肆薃蒂羆肂腿蚄袈羈膈螇肄芆膇蒆袇膂膇蕿肂肈膆蚁袅羄芅螃蚈芃芄蒃袃腿芃蚅蚆膅节螈羂肁芁蒇螄羇芁薀羀芅芀蚂螃膁艿螄羈肇莈蒄螁羃莇薆羇衿莆螈蝿芈莆蒈肅膄莅薀袈肀莄蚃肃羆莃螅袆芅莂蒅虿膁蒁薇袄肇蒀虿蚇羃蒀荿袃罿葿薁螅芇蒈 毕

15、业论文 阵列天线方向图综合分析与仿真 系 别专业名称班级学号 学生姓名指导教师电子信息系 通信工程 4080720 潘 超 刘福来2012年6月4日 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第I页 阵列天线方向图综合分析与仿真摘 要阵列天线就是近代天线研究的一种方向，其研究催生了包括相控阵天线，频扫天线，多波束天线、MIMO天线等在无线通信，雷达，导航领域中广泛应用的新型天线。而阵列天线方向图是一种描述阵列天线辐射特性的方式。线的方向性。讨论阵列天线方向图中主射方向和主瓣宽度随各参数变化的特点，并借助MATLAB绘制出天线方向性因子的二维方向图、展示天线辐射场在空间分布的规律，表现辐射方向图的特点

16、。 关键词：阵列天线，道尔夫-切比雪夫综合算法，泰勒综合算法，微扰法 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第II页 Synthesis and analysis of array antenna pattern and simulationAuthor:Pan ChaoTutor:Liu FulaiAbstractThe array antenna is a direction of modern antenna, their research gave birth to the phased array antenna, frequency sweep antennas, multi-bea

17、m antennas, MIMO antennas and other new antennas which are extensively applied in wireless communications, radar and navigation field. However, array antenna pattern is a description of their radiation characteristics.This paper first introduces the basic concepts of the antenna and array antenna ma

18、thematical model and analyzed some typical array antennas. Based on binomial, then describes the most classic and most widely used Duelfer - Chebyshev intergrated algorithms, Taylor - to cut the Chebyshev error intergrated method, the class of perturbation method and several common array antenna alg

19、orithm. Compared these array antenna pattern based on these types of algorithm, summed up their characteristics. Finally, in the actual project, illustrating algorithm to reduce the array antenna coupling effection.The main object of study is to analyze array antenna and integrate uniform linear arr

20、ay antenna directivity based on Fa(q,f). Discuss the characteristics of the array antenna patternmain shoot direction and the width of the main lobe with each parameter change, and using MATLAB to draw the two-dimensional pattern of the antenna directivity factor, showing the antenna radiation field

21、 in the spatial distribution of law, the performance of the radiation pattern features. Key words: Array antenna，Duelfer - Chebyshev intergrated algorithm，Taylor intergratedalgorithm，Perturbation method 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第III页 目 录1 绪论 . 11.1 研究的背景和意义 . 11.2 国1.4 章节安排 . 32 天线和阵列天线 . 42.1 引言 . 42.2 天线

22、的基本参数定义 . 42.3 阵列天线的理论基础 . 62.3.1 电磁波的干涉与叠加 . 62.3.2 方向图乘积定理 . 72.4 天线阵的几种常见阵列 . 72.5 本章小结 . 83 直线阵列的分析和综合 . 93.1 引言 . 93.2 直线阵列分析 . 93.2.1 边射阵 . 113.2.2 普通端射阵 . 113.2.3 强方向性端射阵 . 123.3 直线阵列的综合算法 . 133.3.1 副瓣电平控制 . 133.3.1.1 道尔夫-切比雪夫综合算法 . 143.3.1.2 泰勒综合算法-单变量方法 . 173.3.1.3 泰勒综合法-切比雪夫误差方法 . 203.3.1.

23、4 副瓣结构可变的泰勒综合法 . 263.3.1.5 旁瓣电平控制的综合法对比 . 273.3.2 方向图逼近-傅里叶变换综合法 . 283.3.3 微扰法的应用 . 293.4 本章小结 . 314 工程中的阵列天线 . 324.1 引言 . 324.2 激励方式 . 324.3 逐元法 . 324.3.1 散射法 . 324.4 本章小结 . 34结 论 . 35致 谢 . 36参考文献 . 37附 录 . 38附录A . 38 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第IV页 英文原文 . 38中文译文 . 42附录B . 44部分仿真程序源代码 . 44 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文)

24、 第1页 1 绪论天线是一种用于发射和接受电磁能量的设备。在许多场合，由单个天线（或称为单个辐射器）就可以很好地完成发射和接受电磁能量的任务，如常用的各种线天线，面天线，反射面天线等，其本身就可以独立工作。但这些天线形式一旦选定，其辐射特性便是相对固定的，如波瓣指向、波束宽度、增益等，这就造成某些特殊应用场合的局限性，如雷达天线一般要求较强的方向性、较高的增益、很窄的波束宽度、波束可以实现电扫描及其它一些特殊指标，单个天线往往不能达到预定的要求，这时就需要多个天线联合起来工作，共同实现一个预定的指标，这种组合造就了阵列天线。若干个天线（辐射器）按照一定的方式安排和激励，利用电磁波的干涉原理和叠

25、加原理来产生特殊的辐射特性，这种多辐射器的结构就称为天线阵，构造成的阵列排列的多天线就可以看做事一个独立的天线，称为阵列天线，构成阵列天线的单个辐射器就称为单元。1.1 研究的背景和意义阵列天线综合算法的背景：方向图综合问题最初的研究工作集中在由均匀分布，各向同性元构成的阵列天线上。1946年，Dolph首先提出在均匀线阵的基础上实现切比雪夫方向图的综合方法，这一方法解决了在主瓣宽度一定的条件下，如何使旁瓣峰值电平最低的方向图综合问题。Taylor，Hyneman，Elliott也提出了各种具有均匀旁瓣的方向图综合方法。但是上述方法的共同特点是只适用于均匀分布的各项同性阵元构成的阵列，而不能直

26、接用于任意阵。1990年0len和Compton提出将自适应原理应用于阵列方向图综合中。这种方法有很多通用性，可用于任意阵列，但该算法的收敛特性很大程度上取决于循环增益K,K值很难选取，只能适用试凑法来选取，另外该算法的精度也无法得到保证。综合算法的意义：近几十年来，阵列方向图的综合问题引起了人们的广泛关注，并且随着全球通信业务的迅猛发展，智能天线已经成为卫星通信和移动通信的研究热点。天线通信系统一般要求天线阵列方向图具有一定主瓣宽度，特殊的主瓣形状和低的旁瓣电平等等。因此需要根据这些指标用相关算法获得最佳的天线阵列阵元权系数，这种技术称为阵列方向图综合。阵列方向图综合是指按规定的方向图要求，

27、用一种或者多种方法来进行天线系统的 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第2页设计，使系统产生的方向图与所要求的方向图良好逼近。因此，方向图综合问题实际上是天线分析的反设计，即在给定方向图要求的条件下设计辐射源分布。所要求的方向图随着应用的不同而有多种变化。例如：车载通信、地-空或者陆-海搜索雷达所用的天线往往需要产生一种扇形波束，即在方向图主瓣范围国内外研究的现状阵列天线相关领域的应用非常多，下面介绍关于算法的研究成果和两种应用广泛的新型天线。(1)算法成果粒子群优化（PSO）：最早是由Kennedy和Eberhart等于1996年提出的。最为一种随机智能算法，有着收敛速度快、运算简单、易于

28、实现的特点，但也存在易于发散、容易陷入局部最优等缺点。近年来，针对PSO的缺点提出了雁群算法，它借鉴雁群的飞行特征，对标准PSO提出两方面改进：一方面，将全局极值变换为按历史最优适应值排序后，其前面那个较优粒子的个体值保持了粒子的多样性，扩大了搜索范围；另一方面，使每个粒子利用更多其他粒子的有用信息，通过个体极值加权平均，加强粒子之间的合作与竞争。遗传算法（Genetic Algorithm，GA）：又译为基因算法。20世纪60年代末期到70年代初期，美国Michigan大学的John Holland教授与其同事、学生们研究形成了一个较完整的理论和方法，从试图解释自然系统中生物的复杂适应过程入

29、手，模拟进化的机制构造人工系统的模型。Holland教授于1975年出版了其开创性著作“Adaptation in Natural and Artifical System”，该书详细阐述了遗传算法的理论，并为其奠定了数学基础，发展了一整套模拟生物自适应系统的理论，他认为遗传算法本质上是自适应系统的算法，应用最多的是 系统最优化研究。 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第3页 (2)阵列天线应用相控阵：通过改变阵列的馈电相位，从而移动整个阵列天线合成波束，相控阵由于具有控制灵活，天线结构和转动机械要求低、波束扫描快和精度高等优势，尤其是随着电子技术的进步，使得基于半导体的控制电路成本越来越低

30、、一致性越来越好，这种扫描方式已经逐渐占据了主导地位，目前不仅在高成本的雷达领域，甚至在传统上采用低成本一直天线和机械扫描天线的通信领域，都已经或者即将广泛应用，成为了先进技术和高性能天线的象征。自适应阵和智能阵：对各个阵元接收的信号加以处理，就能使阵列变得积极，并对环境做出聪明的反应，操纵其波束指向想要的信号，而同时操纵其零点方向对着不想要的干扰信号，从而使所要信号的信噪比最大化；此外，借助对各阵元馈端上信号的适当取样和数字化，并用计算机加以处理，从原理上讲能构成非常聪明或智能的天线阵。1.3 1.4 章节安排第一章为绪论。主要介绍阵列天线算法研究的背景和意义、国内外算法的研究成果及其应用。

31、此外，还对第二章介绍了天线和阵列天线的相关知识。例如天线性能参数的定义，方向性D，增益G，带宽，极化等；又比如阵列天线实现的理论基础-电磁波的干涉和叠加；方向图综合和分析实现的基础-独立的阵因子。第三章通过基本直线阵列方向图的分析引出了其综合算法。按阵列天线方向图定义的分析以及切比雪夫、泰勒、傅里叶变换、微扰法的综合算法。第四章为实际工程中的阵列天线计算方法。如天线之间无可避免的互耦和相关推导介绍。理论一定要用于实际才能最好的检验和修正其正确性。第五章为总结。对全文进行回顾。对本人在此次论文中的收获和遇到的问题总结，并对以后阵列天线综合算法研究提出一些看法。 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文)

32、 第4页 2 天线和阵列天线2.1 引言天线（antenna)是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。而由若干天线排列在空间并相互连接，以产生一个定向方向图，这种多个辐射元的结构称为天线阵(array antenna)，或简称阵。可以将许多小天线用于一个阵中，从而得到类似于大天线的性能。天线阵提供了使主瓣点扫描的特有能力。通过改变阵中每个单元天线的激励电流的相位，

33、其辐射方向图可以在空间扫描。2.2 天线的基本参数定义辐射方向图F(q,f)：围绕天线辐射的角向变化，包括：定向的，单个或多个窄波束全向的（在一个面内均匀辐射）主波束赋形方向性D：在距天线同一距离上，方向图最大点的功率密度与平均功率密度之比 增益G：被天线上的损耗减弱了的方向性极化：当天线发射时，所发射的瞬间电场矢量随时间变化的轨迹图。天线极化：线极化、圆极化、椭圆极化。阻抗ZA：天线终端的输入阻抗带宽：重要性能参数合格的频率范围其中，描述辐射能量集中程度的参数是方向性系数和增益，它们是常用的重要参数，所以我们主要分析方向性系数D和G。在辐射功率相同的情况下，在指定方向上阵列天线的辐射功率Pf与全空间的平均功率辐射Pave之比，定义为方向性增益。 东北大学秦皇岛分校毕业设计(论文) 第5页 辐射密度11：S= H=其中S为波印廷常量。Pf= =由(2.2)可得11：Hf=将(2.4)带入(2.3)得：Pf=其中W=sinqdqdf为立体角元，h