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摘要：共形天线阵是与载体外形平台共形的一种天线阵，它具有不破坏载体的气动外形，不加大载体雷达散射截面等优点，因而被广泛地应用于现代空间飞行器和民用通信等领域. 对于天线阵列方向图优化综合问题已多见报道，目前常见的阵列方向图优化综合多采用天线单元在

　　共形天线阵是与载体外形平台共形的一种天线阵，它具有不破坏载体的气动外形，不加大载体雷达散射截面等优点，因而被广泛地应用于现代空间飞行器和民用通信等领域.

　　对于天线阵列方向图优化综合问题已多见报道，目前常见的阵列方向图优化综合多采用天线单元在自由空间的孤立方向图，这样虽然使阵列方向图优化设计得到简化，然而由于忽略了单元间互耦的影响，其实验结果与计算结果存在一定差异.

　　应用标准电磁仿真软件对阵列进行全波分析能够准确计算得到天线阵列方向图特性.然而，由于软件限制，无法得到阵列三维主极化和交叉极化方向图特性.同时，由于基于载体上共形天线阵列的优化综合耗时长，一般难以直接采用优化算法进行阵列特性优化，其主要原因就是个体适应度的计算通常需要对整个天线阵列进行一次全波分析.

　　为了克服阵列方向图计算精度以及优化效率的问题，近年来一些研究已采用天线单元的阵中耦合方向图进行阵列方向图优化综合，其计算结果与全波仿真分析结果吻合.然而，由于阵列极化方向图分析和综合的复杂性，这些研究还多限于对阵列主平面内总增益方向图的计算综合.当阵列天线与曲面共形时，各个天线单元的最大辐射方向将各自朝向不同方向，同时不同于平面阵或直线阵共形阵的极化特性，不仅仅与天线单元本身的极化特性有关，还将与所共形的曲面特性有关，因此必须对阵列的方向图特性进行综合.突破仿真软件以及目前综合方法对于阵列方向图特性计算综合的局限，准确计算天线阵列主极化和交叉极化方向图特性对于全面准确分析天线阵列电性能有着重要的意义.

　　基于以上原因，笔者以锥台共形阵为例，根据Ludwig交叉极化的第3定义进行阵列方向图综合.根据锥台载体表面的曲面特性，以方向图叠加原理为基础，将各个天线单元的远场电场分量进行叠加计算，计算综合阵列主极化和交叉极化方向图.通过与AnsoftHFSS电磁仿真软件的仿真计算结果对比，验证该计算方法的可靠性和准确性.

　　粒子群优化(PSO)算法最早是由Kennedy和Eberhart等于1995 年提出的.作为一种随机智能算法，有着收敛速度快、运算简单、易于实现的特点，但也存在易发散、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极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.笔者采用雁群优化算法进行阵列方向图优化综合，设定目标函数，使主极化方向图满足波束扫描要求的同时，抑制交叉极化电平.

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