ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2022. №5
Оглавление выпуска

DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.5.5

УДК: 621.396.67.012.12

Синтез разреженной линейной антенной решетки
с сохранением ширины главного лепестка
и минимальным пиковым уровнем боковых лепестков

при помощи генетического алгоритма

А.С. Карасев, М.А. Степанов

Новосибирский государственный технический университет,
630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса 20

Статья поступила в редакцию 27 апреля 2022 г.

Аннотация. В данной работе описан генетический алгоритм, использующийся в качестве инструмента для синтеза разреженных антенных решеток. Алгоритм позволяет синтезировать разреженные линейные антенные решетки с низким пиковым уровнем боковых лепестков и сохранением ширины главного лепестка полной антенной решетки. Вводится система типов разрежения, основанная на результатах синтеза известных подходов к разрежению антенных решеток. На основании максимально достижимого уровня боковых лепестков определяется оптимальный тип разрежения. Рассмотрены зависимости основных параметров диаграммы направленности антенных решеток с различными амплитудными распределениями от коэффициента разрежения.

Ключевые слова: линейная антенная решетка, разреженная антенная решетка, генетический алгоритм, тип разрежения, коэффициент разрежения.

Автор для переписки: Карасев Алексей Сергеевич, lexys30@gmail.com

Литература

1. Skolnik M., Sherman J., Ogg F. Statistically designed density-tapered arrays. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1964. V.12. №4. P.408-417. https://doi.org/10.1109/TAP.1964.1138239

2. Lo Y. A mathematical theory of antenna arrays with randomly spaced elements. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1964. V.12. №3. P.257-268. https://doi.org/10.1109/TAP.1964.1138220

3. Lo Y., Lee S. A study of space tapered arrays. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1966. V.14. №1. P.22-30. https://doi.org/10.1109/TAP.1966.1138612

4. Haupt R.L. Thinned arrays using genetic algorithms. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1994. V.42. №7. P.993-999. https://doi.org/10.1109/8.299602

5. Jijenth M., Suman K.K., Gangwar V.S., Singh A.K., Singh S.P. A novel technique based on modified genetic algorithm for the synthesis of thinned planar antenna array with low peak side lobe level over desired scan volume. 2017 IEEE MTT-S International Microwave and RF Conference (IMaRC). 2017. P.251-254. https://doi.org/10.1109/IMaRC.2017.8611242

6. Ha B.V., Mussetta M., Pirinoli P., Zich R.E. Modified Compact Genetic Algorithm for Thinned Array Synthesis. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2016. V.15. P.1105-1108. https://doi.org/10.1109/LAWP.2015.2494839

7. Dong Liu, Quanyuan Feng, Wei-Bo Wang. Discrete Optimization Problems of Linear Array Synthesis by Using Real Number Particle Swarm Optimization. Progress In Electromagnetics Research. 2013. V.133. P.407-424. https://doi.org/10.2528/PIER12080804

8. Gangwar V.S., Singh A.K., Thomas E., Singh S.P. Side lobe level suppression in a thinned linear antenna array using particle swarm optimization. 2015 International Conference on Applied and Theoretical Computing and Communication Technology (iCATccT). 2015. P.787-790. https://doi.org/10.1109/ICATCCT.2015.7456989

9. Song-Han Yang, Jean-Fu Kiang. Two-Dimensional Pattern Synthesis of Stacked Concentric Circular Antenna Arrays Using Bee Colony Algorithms. Progress In Electromagnetics Research B. 2013. V.55. P.151-168. https://doi.org/10.2528/PIERB13072406

10. Basu B., Mahanti G.K. Artificial Bees Colony Optimization for Synthesis of Thinned Mutually Coupled Linear Array Using Inverse Fast Fourier Transform. 2011 International Conference on Devices and Communications (ICDeCom). 2011. P.1-5. https://doi.org/10.1109/ICDECOM.2011.5738513

11. Quevedo-Teruel O., Rajo-Iglesias E. Ant Colony Optimization in Thinned Array Synthesis With Minimum Sidelobe Level. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2006. V.5. P.349-352. https://doi.org/10.1109/LAWP.2006.880693

12. Pradipta Ghosh, Swagatam Das. Synthesis of Thinned Planar Concentric Circular Antenna Arrays – a Differential Evolutionary Approach. Progress In Electromagnetics Research B. 2011. V.29. P.63-82. https://doi.org/10.2528/PIERB11020204

13. Keizer W.P.M.N. Amplitude-Only Low Sidelobe Synthesis for Large Thinned Circular Array Antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2012. V.60. №2. P.1157-1161. https://doi.org/10.1109/TAP.2011.2173119

14. Rocca P., Anselmi N., Oliveri G., Polo A., Massa A. Antenna Array Thinning Through Quantum Fourier Transform. IEEE Access. 2021. V.9. P.124313-124323. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3109938

15. Simon D. Evolutionary Optimization Algorithms. NJ, Wiley-Blackwell. 2013. 742 p.

16. Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Генетические алгоритмы: Учебное пособие. Ростов-на-Дону, ООО «Ростиздат». 2004. 400 с.

17. Engelbrecht A.P. Computational intelligence: An introduction. John Wiley and Sons. 2007. 640 p.

Для цитирования:

Карасев А.С., Степанов М.А. Синтез разреженной линейной антенной решетки с сохранением ширины главного лепестка и минимальным пиковым уровнем боковых лепестков при помощи генетического алгоритма. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2022. №5. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.5.5