费 晓，张贞凯，2，田雨波，刘新星

(1.江苏科技大学电子信息学院，江苏 镇江 212000; 2.中船重工第七二二研究所,武汉 430000)

0 引言

多功能阵列天线的设计一直是雷达、通信、电子战等领域的研究热点，共享孔径则是实现阵列天线多功能应用的有效方式之一[1]。共享孔径天线能够通过空分复用使两个及以上的天线子阵列共同占据一个孔径，同时每个子阵列能够实现不同的功能[2-4]。目前国内外学者在共享孔径天线方面已取得一些成果，文献[5]针对均匀阵列天线激励与方向图的傅里叶关系，采用密度加权阵原理确定阵元位置，实现不同工作频率下的子阵天线稀疏交错优化布阵。但基于FFT的波束形成的波束指向是等距的，不能灵活控制。文献[6]利用差集和互补差集进行交错布阵，但目前的差集还比较少，只能对特定阵元进行阵列优化。本文针对不同频率下子阵列阵元的设计分布，采用了一种新颖的优化算法——风驱动优化[7](Wind Driven Optimization,WDO)布阵，在降低旁瓣电平的同时，实现共享孔径阵列天线多波束指向的灵活控制。风驱动的优化过程模仿空气质点在大气中的受力运动情况。该算法可调参数少、寻优效率高、全局搜索能力强，受到学术界广泛关注，能应用于各学科领域[8-9]。目前国内对风驱动算法的研究还很少，因此，本文首次将风驱动算法运用到共享孔径方向图优化问题中。

1 风驱动优化(WDO)算法

WDO算法来源于空气质点受力运动的简化和模拟，在算法模型中将空气质点的受力运动情况应用牛顿第二定律并结合理想气体状态方程，推导出WDO算法速度和位置的更新方程。……