刘 恒，赵宏伟，刘 波

（西安空间无线电技术研究所 陕西 西安　710100）

星载稀疏相控阵天线的多目标优化设计

刘 恒，赵宏伟，刘 波

（西安空间无线电技术研究所 陕西 西安710100）

针对星载相控阵天线高增益、低副瓣的设计要求，提出了对星载六边形相控阵天线进行稀疏布阵的方法。根据需求建立了星载相控阵天线高增益、低副瓣的两目标的优化模型，使用NASA-II算法对其进行多目标设计优化。为了快速计算六边形天线阵的方向图，通过在孔径中添加虚拟阵元把六边形阵列转化为可以实现二维傅里叶变换的矩形阵列，大大节省了算法优化时间。结果表明，星载稀疏相控阵天线多目标优化思路和方法在工程应用中的有效性和合理性，为设计者提供了多种可行的选择方案。

稀疏阵列；相控阵天线；FFT；NASA-II算法

星载稀疏相控阵天线是指从一个阵元周期分布的阵列中去除掉一些天线阵元，或者把这些阵元连接到匹配负载上。既可以减少阵列天线成本和重量，还可以获得与满阵排布相当的窄波束，当阵元均匀激励时，稀疏阵列天线可以获得比满阵布置更低的副瓣电平［1］。在过去几十年中，稀疏相控阵天线的研究一直是一项重要和有意义的工作。由于在同等阵元间距下，六边形相控阵天线在扫描时比矩形栅格阵列出现栅瓣的时间更晚；且在等幅激励时近似圆形的六边形平面相控阵能够获得相对低的副瓣电平，因此六边形相控阵天线阵被广泛应用在卫星通信中［2-3］。……