[发明专利]一种宽窄波束混合天线结构及其优化方法

权利要求书

1.一种宽窄波束混合天线结构，其特征在于包括n个天线，每个天线接一分四的功分网络分为四路，称每一路的端口为模拟端口，然后把每个天线的第一个端口相连到一起成为数字端口1、把每个天线的第二个端口相连到一起成为数字端口2等以此类推；形成了4*n个模拟端口和4个数字端口：每个模拟端口的幅相控制用表示，a_nm代表第n个天线的第m路的幅度，代表第n个天线的第m路的相位；每个数字端口的幅相控制用表示，A_m代表数字端口的幅度，φ_m代表数字端口的相位。

2.一种权利要求1所述的宽窄波束混合天线结构的优化方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：构建混合波束天线结构，构造目标函数，在数字端口幅相和模拟端口幅相的共同作用下形成窄波束和宽波束，在同一模拟端口馈电幅相的条件下，不同的数字幅相分别对应窄波束和宽波束；

所述的目标函数：

g＝min(α|f-f₁|+β|f′-f₂|+…+δ)

步骤2：根据窄波束和宽波束的指标要求优化出模拟端口和数字端口的幅相，一组数字端口幅相对应窄波束，另一组数字端口幅相对应宽波束；

步骤3：简化功分网络及减少算法的优化变量，固定模拟端口的幅度为0和1，规定当幅度小于0.1W时固定为0，其他固定为1；在目标函数中适当增大δ的值，在能保证宽波束和窄波束性能的同时尽可能减少模拟端口幅度大于等于0.1W的个数，使固定模拟端口幅度后模拟幅度为1的端口尽可能少；优化出满足指标的模拟端口和数字端口幅相；

步骤4：固定此时的模拟端口，幅度小于0.1W的视为0，幅度大于等于0.1W的视为1；在此条件下，通过优化模拟端口的相位和数字端口的幅相实现窄波束和宽波束的指标要求；

步骤5：根据模拟端口幅设计馈电网络，确定混合波束天线结构。