CN113067618B - 一种多频点波束赋形方法及*** - Google Patents

一种多频点波束赋形方法及*** Download PDF

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CN113067618B CN202110292995.3A CN202110292995A CN113067618B CN 113067618 B CN113067618 B CN 113067618B CN 202110292995 A CN202110292995 A CN 202110292995A CN 113067618 B CN113067618 B CN 113067618B
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Abstract

本发明公开了一种多频点波束赋形方法及***，所述方法包括：获取待赋形天线阵面的相位函数；获取在赋形方向上的典型频点的相位；将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；判断波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对频点进行加密，重复上述步骤，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求；本发明的优点在于：赋形较为容易，赋形效率较高。

Description

一种多频点波束赋形方法及***
技术领域
本发明涉及阵列天线设计领域，更具体涉及一种多频点波束赋形方法及***。
背景技术
阵列天线在雷达、电子战等领域有着广泛的应用。很多情况下，雷达、电子战等需要特殊形状的天线波束，如余割平方赋形、波束展宽、平顶波束等，波束赋形是相控阵天线设计的一个重要环节。
目前大多数赋形方法是针对单一频点进行优化，当赋形方向采用功分器合成或天线宽带工作时，若只针对中频进行赋形，由于色散效应的存在，其它频点的相位会产生一定的偏移量，当带宽较宽时，偏移量较大，导致方向图发生恶化，无法满足赋形要求。
论文《一种实现宽带波束赋形的相位优化方法》(彭中卫，2009年全国天线年会论文集(下)，1248-1250)通过加入限制相位分布条件，将相位限制在较小区间内，在10％带宽内实现了天线的宽带工作。
然而，随着天线带宽的增加，即使将中频相位分布限制在一定范围内，低频、高频的相位偏移量也会较大，导致赋形效果较差。另外，在某些情况下，若将相位分布限制在一定范围内，相位优化的自由度变小，导致赋形比较困难，赋形效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有波束赋形方法在多频点应用时存在赋形比较困难，赋形效率低的问题。
本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种多频点波束赋形方法，所述方法包括：
步骤1：获取待赋形天线阵面的相位函数；
步骤2：获取在赋形方向上典型频点的相位；
步骤3：将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；
步骤4：根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
步骤5：将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
步骤6：将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
步骤7：判断步骤6得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对步骤2中的频点进行加密，重复步骤2至步骤7，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
本发明引入了相位函数，根据相位函数获得赋形方向上典型频点的相位，首先获取满足要求的中频幅相值，然后将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值，将多频点天线单元的幅相值优化转化为单频点的幅相优化，大大降低了优化成本，降低赋形难度，提高了赋形效率，天线阵面带宽越宽，降低优化成本越明显。
进一步地，所述步骤1包括：
对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure BDA0002983144840000031
其中，
Figure BDA0002983144840000032
为频点fi对应的相位，
Figure BDA0002983144840000033
为中频f0对应的相位。
更进一步地，所述步骤2包括：
典型频点的取值由赋形带宽及相位函数确定。
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000034
其中，
Figure BDA0002983144840000035
为频率f1对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000036
为频率f2对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000037
为频率fq对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000038
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000039
其中，
Figure BDA00029831448400000310
为频率f1对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000311
为频率f2对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000312
为频率fq对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000313
为频率f0对应的N列的相位。
更进一步地，所述步骤3包括：
将相位
Figure BDA00029831448400000314
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA00029831448400000315
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA00029831448400000316
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维行线阵天线单元的方位角。
更进一步地，所述步骤4包括：
根据步骤3中修正后的方向图公式，设计优化目标为F1+F2+...+Fg，利用优化算法获取满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000041
或an、
Figure BDA0002983144840000042
其中，优化算法采用遗传算法或粒子群算法，当优化目标收敛时获得满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000043
或an、
Figure BDA0002983144840000044
更进一步地，所述步骤6包括：
将各频点的幅相值带入二维阵面方向图计算公式：
Figure BDA0002983144840000045
获得阵面的波束赋形方向图，其中，Amn表示第m行第n列单元的幅度值且Amn＝aman，Φmn表示第m行第n列单元的相位且
Figure BDA0002983144840000046
k表示波数。
本发明还提供一种多频点波束赋形***，所述***包括：
相位函数获取模块，用于获取待赋形天线阵面的相位函数；
相位获取模块，用于获取在赋形方向上的典型频点的相位；
方向图修正模块，用于将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；
中频幅相值获取模块，用于根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
幅相扩展模块，用于将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
波束赋形方向图获取模块，用于将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
判断模块，用于判断波束赋形方向图获取模块得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对相位获取模块中的频点进行加密，重复执行相位获取模块至判断模块，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
进一步地，所述相位函数获取模块还用于：
对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure BDA0002983144840000051
其中，
Figure BDA0002983144840000052
为频点fi对应的相位，
Figure BDA0002983144840000053
为中频f0对应的相位。
更进一步地，所述相位获取模块还用于：
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000054
其中，
Figure BDA0002983144840000055
为频率f1对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000056
为频率f2对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000057
为频率fq对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000058
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000059
其中，
Figure BDA00029831448400000510
为频率f1对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000511
为频率f2对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000512
为频率fq对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000513
为频率f0对应的N列的相位。
更进一步地，所述方向图修正模块还用于：
将相位
Figure BDA00029831448400000514
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA00029831448400000515
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA0002983144840000061
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维列线阵天线单元的方位角。
更进一步地，所述中频幅相值获取模块还用于：
根据方向图修正模块中修正后的方向图公式，设计优化目标为F1+F2+...+Fg，利用优化算法获取满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000062
或an、
Figure BDA0002983144840000063
其中，优化算法采用遗传算法或粒子群算法，当优化目标收敛时获得满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000064
或an、
Figure BDA0002983144840000065
更进一步地，所述波束赋形方向图获取模块还用于：
将各频点的幅相值带入二维阵面方向图计算公式：
Figure BDA0002983144840000066
获得阵面的波束赋形方向图，其中，Amn表示第m行第n列单元的的幅度值且Amn＝aman，Φmn表示第m行第n列单元的相位且
Figure BDA0002983144840000067
k表示波数。
本发明的优点在于：本发明引入了相位函数，根据相位函数获得赋形方向上的典型频点的相位，首先获取满足要求的中频幅相值，然后中频幅相值扩展为其它频点的幅相值，将多频点天线单元的幅相值优化转化为单频点的幅相优化，大大降低了优化成本，降低赋形难度，提高了赋形效率，天线阵面带宽越宽，降低优化成本越明显。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的一种多频点波束赋形方法的流程图；
图2为本发明实施例所公开的一种多频点波束赋形方法中列方向余割平方赋形效果图，其中，图2的(a)图为列方向低频余割平方赋形效果图；图2的(b)图为列方向中频余割平方赋形效果图；图2的(c)图为列方向高频余割平方赋形效果图；
图3为本发明实施例所公开的一种多频点波束赋形方法中列方向余割平方赋形对应的相位值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种多频点波束赋形方法，所述方法包括：
步骤1：获取待赋形天线阵面的相位函数；
步骤2：获取在赋形方向上的典型频点的相位；
步骤3：将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；
步骤4：根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
步骤5：将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
步骤6：将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
步骤7：判断步骤6得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对步骤2中的频点进行加密，重复步骤2至步骤7，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
以下详细介绍本发明提供的方法的各步骤：
步骤1：对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure BDA0002983144840000081
其中，
Figure BDA0002983144840000082
为频点fi对应的相位，
Figure BDA0002983144840000083
为中频f0对应的相位。函数gi的具体表达式与***具体架构有关。例如，若阵面在赋形方向采用微带功分器合成，则
Figure BDA0002983144840000084
本实施例中，阵面在赋形方向采用微带功分器合成，相位函数
Figure BDA0002983144840000085
步骤2：若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000086
Figure BDA0002983144840000087
其中，
Figure BDA0002983144840000088
为频率f1对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000089
为频率f2对应的M行的相位，
Figure BDA00029831448400000810
为频率fq对应的M行的相位，
Figure BDA00029831448400000811
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure BDA00029831448400000812
其中，
Figure BDA00029831448400000813
为频率f1对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000814
为频率f2对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000815
为频率fq对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000816
为频率f0对应的N列的相位。
本实施例中，获取在赋形方向上的相位因子
Figure BDA00029831448400000817
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure BDA00029831448400000818
其中，
Figure BDA0002983144840000091
为低频fL对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000092
为中频f0对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000094
为高频fH对应的M行的相位。
即：
Figure BDA0002983144840000095
Figure BDA0002983144840000096
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000097
其中，
Figure BDA0002983144840000098
为低频fL对应的N列的相位，
Figure BDA0002983144840000099
为中频f0对应的N列的相位，
Figure BDA00029831448400000910
为高频fH对应的N列的相位。
即：
Figure BDA00029831448400000911
Figure BDA00029831448400000912
步骤3：将相位
Figure BDA00029831448400000913
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA00029831448400000914
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA00029831448400000915
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维列线阵天线单元的方位角。
本实施例中，将相位因子
Figure BDA0002983144840000101
带入一维线阵方向图公式进行修正，若阵面在列方向上波束赋形，对于频点fL、f0、fH，有
Figure BDA0002983144840000102
Figure BDA0002983144840000103
Figure BDA0002983144840000104
若阵面在行方向上波束赋形，对于频点fL、f0、fH，有
Figure BDA0002983144840000105
Figure BDA0002983144840000106
Figure BDA0002983144840000107
步骤4：根据步骤3中修正后的方向图公式，设计优化目标为F1+F2+...+Fg，利用优化算法获取满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000108
或an、
Figure BDA0002983144840000109
其中，优化算法采用遗传算法或粒子群算法，当优化目标收敛时获得满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA00029831448400001010
或an、
Figure BDA00029831448400001011
本实施例中，优化目标为FL+F0+FH。
步骤5：将步骤4中的一维线阵的天线单元的幅相值扩展为其它频点的幅相值。
步骤6：将各频点的幅相值带入二维阵面方向图计算公式：
Figure BDA00029831448400001012
获得阵面的波束赋形方向图，其中，Amn表示第m行第n列单元的幅度值且Amn＝aman，Φmn表示第m行第n列单元的相位且
Figure BDA0002983144840000111
k表示波数。
步骤7：判读步骤6得到的赋形方向图是否满足赋形要求，如不满足，对步骤2中的频点进行加密(如取fL、
Figure BDA0002983144840000112
f0、
Figure BDA0002983144840000113
fH)，重复步骤2～步骤7。
本发明采用以下参数进行验证。天线阵面为32行×32列。单元间距为半个波长，俯仰面采用仅相位赋形微带功分器合成(即am＝1)，要求该阵列在列方向赋形波束为余割平方方向图。
结合图1所示，可以获取该阵面的相位函数
Figure BDA0002983144840000114
进而得到频点fL、f0、fH的相位
Figure BDA0002983144840000115
将该相位因子带入一维列线阵的方向图计算公式，通过优化算法求解出满足赋形要求的相位值
Figure BDA0002983144840000116
然后利用公式
Figure BDA0002983144840000117
将中心频点的相位值扩展为其它频点的相位值，并带入二维阵面方向图计算公式，得到阵面的波束赋形方向图。图2给出了赋形效果，证实了本发明方法的可行性，对应的端口相位值见图3。
通过以上技术方案，本发明引入了相位函数，根据相位函数获得赋形方向上的典型频点的相位，首先获取满足要求的中频幅相值，然后中频幅相值扩展为其它频点的幅相值，将多频点天线单元的幅相值优化转化为单频点的幅相优化，大大降低了优化成本，降低赋形难度，提高了赋形效率，天线阵面带宽越宽，降低优化成本越明显。
实施例2
与本发明实施例1相对应的，本发明实施例2还提供一种多频点波束赋形***，所述***包括：
相位函数获取模块，用于获取待赋形天线阵面的相位函数；
相位获取模块，用于获取在赋形方向上的典型频点的相位；
方向图修正模块，用于将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；
中频幅相值获取模块，用于根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
幅相扩展模块，用于将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
波束赋形方向图获取模块，用于将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
判断模块，用于判断波束赋形方向图获取模块得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对相位获取模块中的频点进行加密，重复执行相位获取模块至判断模块，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
具体的，所述相位函数获取模块还用于：
对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure BDA0002983144840000121
其中，
Figure BDA0002983144840000122
为频点fi对应的相位，
Figure BDA0002983144840000123
为中频f0对应的相位。
更具体的，所述相位获取模块还用于：
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000124
其中，
Figure BDA0002983144840000125
为频率f1对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000126
为频率f2对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000127
为频率fq对应的M行的相位，
Figure BDA0002983144840000128
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure BDA0002983144840000131
其中，
Figure BDA0002983144840000132
为频率f1对应的N列的相位，
Figure BDA0002983144840000133
为频率f2对应的N列的相位，
Figure BDA0002983144840000134
为频率fq对应的N列的相位，
Figure BDA0002983144840000135
为频率f0对应的N列的相位。
更具体的，所述方向图修正模块还用于：
将相位
Figure BDA0002983144840000136
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA0002983144840000137
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure BDA0002983144840000138
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维列线阵天线单元的方位角。
更具体的，所述中频幅相值获取模块还用于：
根据方向图修正模块中修正后的方向图公式，设计优化目标为F1+F2+...+Fg，利用优化算法获取满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA0002983144840000139
或an、
Figure BDA00029831448400001310
其中，优化算法采用遗传算法或粒子群算法，当优化目标收敛时获得满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure BDA00029831448400001311
或an、
Figure BDA00029831448400001312
更具体的，所述波束赋形方向图获取模块还用于：
将各频点的幅相值带入二维阵面方向图计算公式：
Figure BDA0002983144840000141
获得阵面的波束赋形方向图，其中，Amn表示第m行第n列单元的幅度值且Amn＝aman，Φmn表示第m行第n列单元的相位且
Figure BDA0002983144840000142
k表示波数。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多频点波束赋形方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：获取待赋形天线阵面的相位函数；
步骤2：获取在赋形方向上的典型频点的相位；
步骤3：将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；包括：将相位
Figure FDA0003532768040000011
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure FDA0003532768040000012
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure FDA0003532768040000013
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维列线阵天线单元的方位角；
步骤4：根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
步骤5：将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
步骤6：将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
步骤7：判断步骤6得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对步骤2中的频点进行加密，重复步骤2至步骤7，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
2.根据权利要求1所述的一种多频点波束赋形方法，其特征在于，所述步骤1包括：
对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure FDA0003532768040000021
其中，
Figure FDA0003532768040000022
为频点fi对应的相位，
Figure FDA0003532768040000023
为中频f0对应的相位。
3.根据权利要求2所述的一种多频点波束赋形方法，其特征在于，所述步骤2包括：
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure FDA0003532768040000024
其中，
Figure FDA0003532768040000025
为频率f1对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000026
为频率f2对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000027
为频率fq对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000028
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure FDA0003532768040000029
其中，
Figure FDA00035327680400000210
为频率f1对应的N列的相位，
Figure FDA00035327680400000211
为频率f2对应的N列的相位，
Figure FDA00035327680400000212
为频率fq对应的N列的相位，
Figure FDA00035327680400000213
为频率f0对应的N列的相位。
4.根据权利要求3所述的一种多频点波束赋形方法，其特征在于，所述步骤4包括：
根据步骤3中修正后的方向图公式，设计优化目标为F1+F2+...+Fg，利用优化算法获取满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure FDA00035327680400000214
或an、
Figure FDA00035327680400000215
其中，优化算法采用遗传算法或粒子群算法，当优化目标收敛时获得满足波束赋形要求的幅相值am、
Figure FDA00035327680400000216
或an、
Figure FDA00035327680400000217
5.根据权利要求4所述的一种多频点波束赋形方法，其特征在于，所述步骤6包括：
将各频点的幅相值带入二维阵面方向图计算公式：
Figure FDA0003532768040000031
获得阵面的波束赋形方向图，其中，Amn表示第m行第n列单元的幅度值且Amn＝aman，Φmn表示第m行第n列单元的相位且
Figure FDA0003532768040000032
k表示波数。
6.一种多频点波束赋形***，其特征在于，所述***包括：
相位函数获取模块，用于获取待赋形天线阵面的相位函数；
相位获取模块，用于获取在赋形方向上的典型频点的相位；
方向图修正模块，用于将各相位代入一维线阵方向图计算公式进行修正，获取修正后的方向图公式；所述方向图修正模块还用于：
将相位
Figure FDA0003532768040000033
代入一维线阵方向图公式进行修正，
若阵面在列方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure FDA0003532768040000034
其中，am为一维列线阵天线单元的幅度，ki为一维列线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dmy为一维列线阵天线单元的坐标，θ为一维列线阵天线单元的俯仰角；
若阵面在行方向上波束赋形，则修正后的方向图计算公式为：
Figure FDA0003532768040000035
此时，an为一维行线阵天线单元的幅度，ki为一维行线阵天线单元中第i个频点对应的波数，dnx为一维行线阵天线单元的坐标，φ为一维列线阵天线单元的方位角；
中频幅相值获取模块，用于根据修正后的方向图公式，利用优化算法获取满足要求的中频幅相值；
幅相扩展模块，用于将中频幅相值扩展为其它频点的幅相值；
波束赋形方向图获取模块，用于将各频点的幅相值代入二维阵面方向图公式，求解阵面的空间方向图也即波束赋形方向图；
判断模块，用于判断波束赋形方向图获取模块得到的波束赋形方向图是否满足赋形要求，若不满足，则对相位获取模块中的频点进行加密，重复执行相位获取模块至判断模块，直到得到的波束赋形方向图满足赋形要求。
7.根据权利要求6所述的一种多频点波束赋形***，其特征在于，所述相位函数获取模块还用于：
对于M行×N列的阵面，天线带宽为fL～fH，中频为f0，得到相位函数：
Figure FDA0003532768040000041
其中，
Figure FDA0003532768040000042
为频点fi对应的相位，
Figure FDA0003532768040000043
为中频f0对应的相位。
8.根据权利要求7所述的一种多频点波束赋形***，其特征在于，所述相位获取模块还用于：
若阵面在列方向上波束赋形，则
Figure FDA0003532768040000044
其中，
Figure FDA0003532768040000045
为频率f1对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000046
为频率f2对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000047
为频率fq对应的M行的相位，
Figure FDA0003532768040000048
为频率f0对应的M行的相位；
若阵面在行方向上波束赋形，则
Figure FDA0003532768040000049
其中，
Figure FDA00035327680400000410
为频率f1对应的N列的相位，
Figure FDA00035327680400000411
为频率f2对应的N列的相位，
Figure FDA00035327680400000412
为频率fq对应的N列的相位，
Figure FDA0003532768040000051
为频率f0对应的N列的相位。
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