CN117895245A - 基于ga-sqp算法的反射面天线设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于GA‑SQP算法的反射面天线设计方法，主要解决现有技术设计的反射面天线的波束效率不高，频带较窄的问题，其实现方案是：设计多波束双极化紧耦合馈源天线；设计反射面天线的反射面；利用遗传算法GA优化馈源阵列方向图，得到馈源阵列的幅相加权系数初始值；利用SQP算法进行局部搜索，搜索并优化馈源阵列的幅相加权系数初始值，得到馈源阵列的幅相加权系数的最终值；将得到的馈源阵列的幅相加权系数带入到反射面天线的馈源阵列天线中，完成整个反射面天线的设计。本发明增加了智能优化算法的普适性，提高了反射面天线的波束效率，显著减少了单波束馈源的数量，显著扩展频带宽度，可用于反射面天线的设计。
Description
技术领域
本发明属于天线技术领域，特别涉及一种涉及反射面天线的优化方法，可用于反射面天线的设计
背景技术
传统遥感卫星使用单波束覆盖广袤的区域，在限定的频率范围的波束覆盖区域内传输电磁波信号。由于在一定的频率范围所能支持的电磁波信号的通量大小是有限的，因而很难再进一步对其进行突破。多波束遥感卫星不再使用单一的波束来传输信号，而是采用大量的点波束覆盖整个区域，每个波束可用的频率范围没变，但同样的频率由于在不同的波束内得到了重复利用，大大提高了遥感卫星的传输电磁波信号的通量。
遥感卫星中，较常使用微波辐射计进行通信，而微波辐射计里较常使用的是旋转抛物面天线，这是因为遥感卫星里面的微波辐射计需要具有等效全向辐射功率大的特性，因而需要更大口径的反射面以获得更高的增益来进行弥补。但是，随着遥感技术的日益发展要求遥感卫星天线里面的微波辐射计应要逐渐向小型化发展，同时要求其波束应具备能实现较大范围的覆盖的特性。实现这一要求的最简单的途径就是采用多馈源的方式，让整套天线系统实现多波束的目的。但多馈源的方式缺陷在于整套天线系统的波束效率不高，且其频带较窄，不能满足遥感卫星里面的微波辐射计对天线宽频带性能的要求。因此，为了使得反射面天线能在一定区域内实现多波束、宽频带和高效率，通常采用对反射面天线的幅度和相位进行适当调整的方式。
申请号为201510543427.0的专利文献公开了一种基于蝙蝠算法的星载多波束反射面天线的赋形方法，其公开了一种基于蝙蝠算法的星载多波束反射面天线的赋形方法。具体为根据多波束覆盖区域形状选取反射面尺寸和馈源位置,利用多焦点反射面方程来对反射面天线进行展开，引入蝙蝠算法对多焦点反射面方程进行参数优化,实现GPU对物理光学法的加速,用于计算反射面天线的方向图。该方法对设计的参数整体优化，虽然课在保证精确性的前提下节省计算时间。但是，该方法并未涉及如何提高天线波束效率的解决方案。
申请号为202310846421.5的专利文献公开了一种基于超宽带紧耦合阵列馈电的多波束反射面天线，其公开了一种基于超宽带紧耦合阵列馈电的多波束反射面天线,其包括超宽带紧耦合阵列馈源以及电大尺寸反射面天线；超宽带紧耦合阵列馈源包括若干通过阵列方式集成在一起的超宽带天线单元；超宽带紧耦合阵列馈源包括多个子阵,各子阵随波束指向可重构能力,且各超宽带天线单元可以被各子阵共用。该天线利用超宽带紧耦合阵列的子阵可重构能力,在9倍频超宽频段范围内均可实现超高增益极窄波束的紧密交叠和超宽带超高增益连续视场覆盖，该天线虽然可提高单个波束的增益、缩小边缘波束与中心波束的增益差、降低旁瓣电平。但由于其未考虑波束重叠率的问题，因此会影响整个反射面天线波束的效率的提高。
申请号为202211238245.9的专利文献公开了一种多波束反射面天线，其包括轴对称抛物环面反射面、双极化馈源组及馈源桥臂，所述轴对称抛物环面反射面具有垂直口径D为4～20个工作波长，水平/垂直口径比D’/D为1.2～2.0:f/R范围在0.4～0.5、R/D范围在0.5～1.0的独特结构特征,2～6个双极化馈源的相位中心分别设置在所述轴对称抛物环面反射面的焦弧线上，所述馈源桥臂作为双极化馈源组及馈线的支撑结构,呈“一字”形水平设置在所述反射面的口径上。该发明具有水平面2～6个窄瓣宽、高增益、±45°双极化等特性，但是该天线仅仅从结构上对反射面天线进行了改进，并未对反射面天线的单个馈源的幅度和相位的馈电进行改变，因此也不能实现高波束效率。
上述专利文献在多波束反射面天线的设计上均有各自的优点，但均不能满足遥感卫星要求的频带宽度以及波束效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足和需求，提出一种基于GA-SQP算法的反射面天线设计方法，以扩展频带宽度，提高波束效率，满足遥感卫星的要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下步骤：
(1)多波束双极化紧耦合馈源天线设计：在双极化超宽带阵列天线中设置单元间的耦合电容，以对加载反射地板中的感抗进行补偿，并对阵列天线间的间距进行优化，设计出双极化紧耦合馈源阵列天线；
(2)反射面天线的反射面设计：将抛物线围绕其倾斜轴旋转得到抛物面，再取抛物面的一部分得到反射面，将多个双极化紧耦合馈源阵列天线放置在反射面的环形焦线上，构成整个反射面天线，以产生所需要的多个波束；
(3)基于GA-SQP算法对反射面天线的方向图进行优化：
(3a)使用遗传算法GA优化馈源阵列方向图，得到馈源阵列的幅相加权系数初始值；
(3b)利用SQP算法进行局部搜索，搜索并优化馈源阵列的幅相加权系数初始值，得到馈源阵列的幅相加权系数的最终值；
(3c)将得到馈源阵列的幅相加权系数带入到反射面天线的馈源阵列天线中，完成整个反射面天线的设计。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
其一，本发明基于GA-SQP算法对反射面天线进行优化，增加了智能优化算法的普适性。
其二，本发明从GA-SQP算法出发，通过一步步优化反射面天线的方向图，显著提高了反射面天线的波束效率。
其三，本发明通过GA-SQP算法的优化，采用幅相赋值方式，从数字角度实现了对波束的控制，显著减少了单波束馈源的数量。
其四，本发明通过在双极化超宽带阵列馈源天线中设置单元间的耦合电容，从而显著扩展频带宽度。
测试结果表明，用本发明方法设计的反射面天线。其波束效率能够达到98％。
附图说明
图1本发明的实现总流程图；
图2是本发明中设计的单个馈源天线单元模型；
图3是对单元模型组阵后的馈源天线的示意图；
图4是组阵后的馈源天线波束指向0°、30°、45°下的8GHz-18GHz驻波比；
图5是组阵后馈源天线在8GHz、13GHz、18GHz时的0°、30°、45°波束指向方向图；
图6是本发明中的环焦反射面形成示意图；
图7是对图8的环焦反射面二维投影平面示意图；
图8是图8中环焦反射面三维示意图；
图9是对图8进行圆角化处理的前后结果对比图；
图10是对图8圆角化处理后的GRASP中模型图；
图11是本发明中利用遗传算法GA优化馈源阵列方向图的实现子流程图；
图12是本发明中利用SQP算法进行局部搜索并优化幅相加权系数的子流程图；
图13是在8GHz频率下反射面天线单波束指向30°及平移30°后的方向图；
图14是在8GHz频率下反射面天线单波束指向0°的方向图；
图15是在13GHz频率下反射面天线单波束指向0°的方向图；
图16是在13GHz频率下反射面天线单波束指向30°的方向图；
图17是在18GHz频率下反射面天线单波束指向0°的方向图；
图18是在18GHz频率下反射面天线单波束指向30°的方向图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明说明书及权利要求中的步骤标号仅是为了对本发明实施方案进行清楚的描述,便于理解,其序号顺序不作限定。
参照图1.本实例的实现总流程图如图1，实现步骤如下：
步骤1、设计多波束双极化紧耦合馈源天线
1.1)选择馈源阵列天线单元：
作为独立天线单元，如果不采用小型化天线技术，Vivaldi天线的口径宽度理论上最小只能做到0.5λH，其中λH为最低工作频率对应的波长。而由均匀间隔排列的相控阵天线理论可知，若要抑制栅瓣的出现必须满足抑制栅瓣条件，即要满足项目指标要求的阵元间距d<0.5λH。
基于传统PCB工艺的Vivaldi天线不适合用作宽带宽角扫描的相控阵天线单元的问题，本实例要求的频率为8GHz～18GHz，单元间距为d<44.25mm。根据紧耦合天线理论，又需要在单元间距λH/2的基础上逐渐减小至要求的40mm，通过优化天线结构参数以满足天线的宽带性能，且随着阵列天线单元间距的减小，可使天线单元的增益降低，E面波束宽度增大，更加有利于宽角扫描的实现。同时考虑到系统指标对宽带宽角、高功率、高稳定性和高结构强度的要求，本实例通过大量的调研最终选择了金属Vivaldi天线作为馈源阵列天线单元，其模型如图2所示。
1.2)设计天线阵列单元间的电容：
在天线系统中，阻抗匹配是天线设计最重要的环节之一，阻抗匹配性能的好坏直接决定了天线性能的好坏。本实例设计了单元间通过容性相连的短偶极子作为阵列天线单元间的电容以用于阻抗匹配。其中：
在高频段，该等效电容呈导通状态，两阵列单元间上分布连续电流，使阵列展现出超宽带特性。
在低频段，该等效电容为断路状态，其存在的电容值可以抵消短偶极子本身输入阻抗中的电感分量，实现对天线输入阻抗的匹配。由于地板对阵列天线的影响在阻抗中也表现为电感分量，因而互连电容同样也可以抵消地板效应导致的电感分量。
互连电容的存在将该阵列天线的低频端和高频端带宽都得到延伸，并实现阵列天线的阻抗匹配。
1.3)馈源天线阵列仿真结果分析：
对单个馈源按照间隔40mm进行组阵，组阵后的馈源阵列天线的规模为12×12，组阵后的天线模型如图3所示。
该天线模型在8-18GHz频率下的驻波比如图4所示；
该天线模型在不同频率下的0°、30°、45°波束指向方向图如图5所示，其中：
图5(a)为在8GHz频率下的0°、30°、45°波束指向方向图；
图5(b)为在13GHz频率下的0°、30°、45°波束指向方向图；
图5(c)为在18GHz频率下的0°、30°、45°波束指向方向图.
从图4可见，组阵后的天线在8-18GHz频率下的驻波比满足设计要求。
从图5可见，上述频率在0°时的方向图结果均未出现明显失真，但是30°和45°时候都出现了较大的失真，因此要对其进行优化。考虑到实际设计指标要求，只对0°至30°波束指向使用GA-SQP算法进行优化设计。
步骤2、反射面天线的反射面设计
2.1)获得反射面：
本实例所研究的环焦反射面天线是由抛物线绕其旋转轴旋转一定的角度得到的，抛物线几何关系及抛物面形成原理，如图6所示。其中O为抛物线顶点，F为抛物线焦点、f为焦距、O′Z′为旋转轴、α为旋转轴与抛物线轴向夹角，p为OO′距离。
将图6(a)中抛物线部分通过绕旋转轴旋转来获得反射面。其中馈源位于图中焦点F处，馈源照射角为θf，且θf与α相等，馈源照射到反射面上的点为C点。
图6(b)从三维角度展示出抛物面的形成，在坐标系xyz中的抛物线绕着旋转轴旋转设定的角度得到抛物面部分，即为标准抛物面上的一部分，在旋转的过程中抛物线焦点转过的轨迹为图中弧线部分。将多个双极化紧耦合馈源阵列天线放置在反射面的环形焦线上，是将多个双极化紧耦合馈源阵列天线以等间距并以弧形排布的形式排列在反射面的环形焦线上。
2.2)构建反射面的原理方程：
由旋转抛物线的几何特性可得其极坐标系下的方程：
将该抛物面方程转化为在直角坐标系下的抛物线方程：
z2＝4fx
再利用如下坐标变换对上述直角坐标系的抛物线方程进行处理：
可以得到在x′oz′坐标系下的抛物线方程：
为在xoz坐标系下的x方向单位矢量，/>为在xoz坐标系下的z方向单位矢量，x′为在x′oz′坐标系下的水平方向坐标，参数y′为在x′oz′坐标系下的水平方向与x′垂直的坐标，z′为在x′oz′坐标系下的竖直方向坐标，/>为在x′oz′坐标系下的x′方向单位矢量，/>为在x′oz′坐标系下的z′方向单位矢量，x′0为在x′oz′坐标系下的x′方向初始位置坐标，z′0为在x′oz′坐标系下的z′方向初始位置坐标；
其中：
将上式代入上述在x′oz′坐标系下的抛物线方程，得到旋转坐标系后的抛物面方程为：
其中：
OO′为两坐标系原点间的距离，r是旋转半径；
2.3)确定抛物面的口径D：
根据指标要求的波束宽度，结合如下反射面天线的波束宽度计算公式计算出天线的口径D的大小：
其中，λ为波长，θ0.5为半功率波束宽度；
2.4)对反射面参数进行优化：
2.4.1)原理分析：
已知馈源照射角在40度左右时整套系统照射效率最优，因此在抛物面设计时可以选择不同的焦径比，根据焦径比和抛物线需要旋转的角度便可得到所需抛物面。但在这种情况下旋转得到的抛物面并不是标准抛物面，为了使得所设计的反射面与标准抛物面尽可能的接近，可以在上述不同的f和p值下，得出对应的标准旋转抛物面和反射面方程，计算并比较设计抛物面与标准抛物面对应区域上各离散点差的均方根值δ，理论上要求δ的值越小越好，但也要考虑焦径比和反射面偏置高度的大小来折中考虑。计算中发现，反射面初始高度H的选取会影响馈源照射角α的大小，且随着焦距f和p值的增大，α的值会变小，f变大会使天线纵向距离过大，因此焦距f和p也不能过大，而抛物线的旋转角度是由波束的扫描范围结合几何关系来确定的。
2.4.2)参数优化：
从上述分析可以确定所需抛物面的焦径比、馈源偏置高度H及OO′间距离p的大小，而根据波束宽度要求可算得物面口径D的大小，进而便可确定整个抛物面的结构尺寸。以8GHz频段为例，其优化后的抛物面二维平面如图7所示，在得到抛物面上述几何参数的情况下，可以得到整体的抛物面模型。如要实现波束±30°扫描，根据8GHz频段抛物面相关参数所得到的抛物面三维模型如图8所示；对于其他频段的抛物面尺寸确定也是如此，用相同的优化原则可以得到各个频段的抛物面几何参数，表1列出了指标要求的三个频率抛物面优化后的结构尺寸，
表1不同频段抛物面尺寸参数
| 频段 | 焦比f/D | 口径D | 焦距f | 馈源偏置高度H | 馈源照射角α |
| 8GHz | 0.8 | 9.62m | 7.67m | 0.80m | 40.05° |
| 13GHz | 0.9 | 4.94m | 4.42m | 0.78m | 40.17° |
| 18GHz | 0.9 | 3.18m | 2.89m | 0.50m | 40.06° |
2.5)反射面圆角化过程
从图8可以看出，通过上述优化得到抛物面边缘处是不平滑的锐角，这不仅在工程上不好实现，而且在大扫描角度时边上的馈源可能会照射到抛物面以外的区域，造成能量的漏射从而影响天线大角度扫描时的性能，故要对此环焦抛物面做圆角化处理使其边界处是光滑的。因抛物面是曲面结构直接进行倒角不好处理，因此可以考虑从抛物面投影入手，首先得到抛物面的投影边缘，再用投影去截原始的抛物面，这样就可以得到边缘是光滑的抛物面模型，两对比图如图9。
本实例倒角的原则是通过在抛物面投影的上下直线边界上做两个半圆来实现边沿处的光滑，其中，圆心为直线边界的中心，半径为直线边界的一半。其具体实现是先在MATLAB软件中得到抛物面的投影边缘，再用投影去截原始的抛物面，这样就可以得到边缘是光滑的抛物面模型，然后将模型导入电磁仿真软件GRASP中，得到抛物面圆角化处理后的反射面三维图，如图10所示。
步骤三、利用遗传算法GA优化馈源阵列方向图，得到馈源阵列的幅相加权系数初始值
遗传算法GA是进化计算中最重要的算法之一，是一种借鉴生物界自然选择和进化机制发展起来的高度并行、随机、自适应搜索算法。简单而言，它使用了群体搜索技术，将种群代表一组问题解，通过对当前种群施加选择、交叉和变异等一系列遗传操作，从而产生新一代的种群，并逐步使种群进化到包含近似最优解的状态。与传统的优化算法相比，遗传算法作为一种全局优化搜索算法，以其简单通用、鲁棒性强、易于并行处理以及高效、实用等显著特点，在各个领域得到了广泛应用，并取得了良好效果。
参照图11，本实例利用GA算法得到指标要求的馈源阵列幅相加权系数初始值步骤如下：
具体来说确定反射面天线的方向图，利用遗传算法将该方向图与理想方向图进行对比，就是该方向图与其理想方向图差距大于百分之一，则继续进行迭代，直到该方向图与理想方向图差距小于百分之一；若该方向图与其理想方向图差距小于百分之一，则直接结束迭代，得到指标要求的馈源阵列幅相加权系数初始值。
步骤四、利用SQP算法进行局部搜索，搜索并优化馈源阵列的幅相加权系数初始值，得到馈源阵列的幅相加权系数的最终值。
序列二次规划算法SQP是求解约束优化问题最有效的算法之一，其最突出的优点是收敛性好、计算效率高、边界搜索能力强。基本思想是：在每个迭代点构造一个二次规划子问题，以子问题的解作为迭代搜索方向并沿该方向进行一维搜索，通过反复迭代最终逼近约束优化问题的最优解。
参照图12，本实例的实现如下：
4.1)SQP算法优化馈源阵列的原理
本实例中非线性规划问题的目标函数及约束条件如下：
式中，x＝[x1,x2,…xn]为决策变量，me为等式约束与不等式约束的分界值，gi(x)为i方向迭代函数，gj(x)为j方向迭代函数；
对上述目标函数求解，当进行至第k次迭代点xk时，可通过Hessian矩阵函数进行的二次近似，得到如下SQP子问题：
其中约束条件为：
式中，λt为拉格朗日因子，g_t(x)为t方向迭代函数，T表示转置符号；
求解上式SQP子问题，可得出当前迭代下搜索方向dk，并得出新的迭代点：
xk+1＝xk+αkdk
上式中步长参数αk通过线性搜索方法来确定，得到新的迭代点xk+1后再对Hessian矩阵的拟牛顿近似矩阵Hk进行迭代：
式中：sk＝xk+1-xk
4.2)重复4.1)步骤，直到波束指向与对应角度波束指向相差小于0.1°，结束迭代，此时的解x＝[x1,x2,…xn]即为馈源阵列的幅相加权系数。
上述GA-SQP是对GA和SQP算法的混和，其思想是：首先利用GA进行初始优化计算，将计算结果作为SQP算法的初值进行迭代计算，这种串行优化策略全面结合GA优秀的全局寻优能力和SQP强大的局部搜索能力，使得混合遗传算法具有较强的全局和局部搜索能力，提升算法性能。
步骤五、将得到馈源阵列的幅相加权系数带入到反射面天线的馈源阵列天线中，完成对反射面天线的设计。
本发明的效果可通过以下仿真结果进一步说明：
一，仿真条件
仿真软件HFSS、GRASP、MATLAB
二，仿真内容
仿真1，使用本发明对8GHz频率单波束馈源天线的30°指向波束进行优化，由于波束效率比较高，所以波束的波束宽度较窄，在图像上难以显示大角度偏移的效果，因此，采用将大角度偏移的波束图像移动到0°位置，方便观察，结果如图13，其中图13(a)为未平移前的方向图，图13(b)为平移后的方向图。
仿真2，使用本发明对8GHz频率单波束馈源天线的0°指向波束进行优化，结果如图14；
仿真3，使用本发明对13GHz频率单波束馈源天线的0°指向波束进行优化，结果如图15；
仿真4，使用本发明对13GHz频率单波束馈源天线的30°指向波束进行优化，结果如图16；
仿真5，使用本发明对18GHz频率单波束馈源天线的0°指向波束进行优化，结果如图17；
仿真6，使用本发明对18GHz频率单波束馈源天线的30°指向波束进行优化，结果如图18；
三，仿真结果分析
通过观察上述图片，可以看到8GHz、13GHz、18GHz单波束馈源天线的0°、30°指向波束经过本发明优化后的方向图均与理想方向图的基本重合，经过计算可知波束效率均已经达到了98％以上。
仿真结果表明。本发明基于GA-SQP算法提的反射面天线设计的整体技术方案，适用于反射面天线，具备提高波束赋形后反射面天线波束效率、拓宽反射面天线频带宽度的特点。应用本发明提出的方法得到的反射面天线方向图波束效率能够显著提升，并可以显著拓宽反射面天线频带宽度，具有很大的工程实用价值。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。显然。对于本领域的技术人员来说，根据本发明的技术思想可以进行各种更改和变化。但凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于GA-SQP算法的反射面天线设计方法，其特征在于，包括如下：
(1)在双极化超宽带阵列天线中设置单元间的耦合电容，以对加载反射地板中的感抗进行补偿，并对阵列天线间的间距进行优化，设计出双极化紧耦合馈源阵列天线；
(2)将抛物线围绕其倾斜轴旋转得到抛物面，再取抛物面的一部分得到反射面，将多个双极化紧耦合馈源阵列天线放置在反射面的环形焦线上，构成整个反射面天线，以产生所需要的多个波束；
(3)基于GA-SQP算法对反射面天线进行优化：
(3a)使用遗传算法GA优化馈源阵列方向图，得到馈源阵列的幅相加权系数初始值；
(3b)利用SQP算法进行局部搜索，搜索并优化馈源阵列的幅相加权系数初始值，得到馈源阵列的幅相加权系数的最终值；
(3c)将得到馈源阵列的幅相加权系数带入到反射面天线的馈源阵列天线中，完成对反射面天线的设计。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中在双极化超宽带阵列天线中设置单元间的耦合电容，是在单元间设置具有容性的短偶极子阵列天线，且在高频段，其等效电容呈导通状态，阵列口径上分布连续电流，包含地板结构的连续电流片阵列展现出超宽带特性；在低频段，其等效电容为断路状态，以抵消短偶极子本身的输入阻抗中的电感分量，实现匹配天线的输入阻抗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)对阵列天线间的间距进行优化，实现如下：
根据均匀间隔排列的相控阵天线理论中抑制栅瓣的条件，设计阵元间距需满足d<0.5λH，其中λH为最低工作频率对应的波长；
根据紧耦合天线的理论，在单元间距0.5λH的基础上逐渐减小至指标要求的40mm，以满足天线的宽带性能。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中将抛物线围绕其倾斜轴旋转得到抛物面，是将抛物线的Z轴倾斜40°并围绕其旋转，取部分旋转面构成反射面。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)将多个双极化紧耦合馈源阵列天线放置在反射面的环形焦线上，是将多个双极化紧耦合馈源阵列天线以等间距并以弧形排布的形式排列在反射面的环形焦线上，该环形焦线，是抛物线在旋转构成反射面的过程中，其焦点转过的轨迹所构成一条环形线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3a)使用遗传算法GA优化馈源阵列方向图，实现如下：
确定反射面天线的方向图，利用遗传算法将该方向图与理想方向图进行对比：
若该方向图与其理想方向图差距大于百分之一，则继续进行迭代，直到该方向图与理想方向图差距小于百分之一；若该方向图与其理想方向图差距小于百分之一，则直接结束迭代，得到指标要求的馈源阵列幅相加权系数初始值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3b)中利用SQP算法进行局部搜索，并优化馈源阵列的幅相加权系数的初始值，实现如下：
(3b1)将通过遗传算法GA的优化后的馈源阵列的幅相加权系数初始值，作为SQP算法的初值进行迭代计算，通过SQP的局部搜索功能，在每个迭代点构造一个二次规划子问题，以子问题的解作为迭代搜索方向并沿该方向进行搜索，优化馈源阵列的幅相加权系数的初始值；
(3b2)确定反射面天线的方向图波束指向与指标要求的波束指向是否吻合，即该波束指向与指标要求的波束指向相差是否大于0.1°：
若大于0.1°，则返回步骤(3b1)；
若小于0.1°，则结束迭代，得到最终的馈源阵列的幅相加权系数。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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