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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种考虑互耦效应的唯相位方向图综合方法，主要解决现有技术唯相位方向图综合时初始值依赖性强、易受互耦效应影响的问题。其实现方案为：获取阵列各单元阵中方向图数据和与综合的阵列结构相同的理想全向天线阵列方向图数据；根据方向图数据构建阵元互耦校正矩阵并修正各单元方向图数据得到修正后的方向图数据；设置方向图综合的上下界约束函数和辅助变量，利用其和方向图数据构造方向图综合数学表达式与增广拉格朗日函数；迭代更新辅助变量、比例因子、天线阵列各单元馈电相位、惩罚因子的值，求解方程获得唯相位综合结果。本发明避免了互耦效应对阵列性能的影响，提升了方向图综合精度，可用于需要精确控制辐射模式的高级通信和天线系统。

主权项：1.一种考虑互耦效应的唯相位方向图综合方法，其特征在于：包括如下步骤：1根据方向图综合的目标形式，设置方向图采样角度域范围分别获取阵列中N个天线单元的阵中方向图数据其中p＝1,2,...,I，I为俯仰向采样点数；q＝1,2,...,J，J为方位向采样点数；2获取与综合阵列具有相同结构的理想全向天线阵列方向图数据b，根据该阵列方向图数据b和阵中方向图数据建立N个维度为I×J的天线单元互耦校正矩阵C，并利用天线单元互耦校正矩阵C对阵中方向图数据进行修正，得到修正后的阵中方向图数据a；3基于方向图综合的目标形式，构建对应角度域范围的维度为I×J的方向图综合约束条件函数，包含上界约束函数U与下界约束函数L；4构造唯相位方向图综合的数学表达式：引入比例因子k，定义辅助变量：其中An表示天线阵列各单元馈电幅值，φn表示天线阵列各单元馈电相位，n＝1,2,...N，N表示天线阵列单元数量，[]T表示转置，[]H表示共轭转置；结合方向图综合约束条件函数和辅助变量xn建立如下数学表达式： s.t.L≤|xn|≤U5引入优化步长b与惩罚因子ρn，基于唯相位方向图综合的数学表达式构建增广拉格朗日函数Lk,φ,ρn,an： 其中，表示取实部，表示取虚部；6设置最大迭代次数T，设置辅助变量xn、比例因子k、天线阵列各单元馈电相位φ、惩罚因子ρn的初值，根据xnt、kt、φt与ρt分别迭代求解当前的辅助变量xnt+1、比例因子kt+1、天线阵列各单元馈电相位φt+1与惩罚因子矩阵ρnt+1；7重复步骤6T次，保留第t次迭代天线阵列各单元馈电相位φt，其中t＝1,2,...,T，T表示最大迭代次数；根据馈电相位φt与馈电幅度An获得对应的方向图数据Wt；8根据方向图数据Wt构建维度为I×J的判断矩阵Dt，根据上界约束函数U与下界约束函数L确定判断矩阵Dt的值并获得判断矩阵Dt的1-范数；9根据每次迭代的判断矩阵Dt的1-范数，选择具有最大1-范数的Dt对应的馈电相位φt，得到唯相位综合的方向图数据Wt。

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