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龙图腾网获悉西安电子科技大学;中国电子科技集团公司第十研究所申请的专利大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116315740B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310037735.0，技术领域涉及：H01Q21/06；该发明授权大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法是由张志亚;张锣伦;张旭;徐茂格;杨龙;吴丹;周祺磊设计研发完成，并于2023-01-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法。将共口径双频单元按4×4均匀排布构成基本子阵，且低频单元采用四合一馈电方式馈电。初始阵面留足子阵间距，组成M×N大小的整阵，通过全局优化算法改变各个子阵在x和y方向上的偏移，同时优化阵面在高低频扫描情况下的阵面栅瓣。本发明通过采用大阵元间距和低频四合一馈电技术设计了一个低成本的共口径阵面，并通过智能算法优化子阵级的非周期排布，结合高增益单元降低在低频四合一馈电及高频两种情况下的远区能量，实现对大阵元间距共口径工作天线阵面的栅瓣抑制，本发明具有阵面设计不受限于阵面形式，适用性强的优点。

本发明授权大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线及设计方法在权利要求书中公布了：1.一种大阵元间距和低频四合一馈电的共口径天线设计方法，包括多个子阵，其特征在于，每个子阵由4×4个共口径天线单元采用大阵元间距矩形栅格均匀分布排列而成；每个共口径单元包含一个高频高增益单元和一个低频高增益单元，其中，低频单元采用四合一的馈电方式进行馈电，通过子阵级非周期排布抑制阵面栅瓣，该设计方法的步骤包括如下： 步骤1，建立整阵模型： 按每两个相邻单元中心间距d2r排成一个由4×4个天线单元组成的子阵，按每两个相邻子阵中心间距D8r，建立一个由M×N个子阵组成的整阵模型，r为共口径单元的半径，M与N均为整数且不同时为0； 步骤2，确定优化变量： 令M×N个子阵每个子阵在x轴方向和y轴方向的偏移分别为dx和dy，其中dx为一个长度为M×N的向量，该向量的每个元素表示对应位置单元在x轴方向上的偏移；dy为一个长度为M×N的向量，该向量的每个元素表示对应位置单元在y轴方向上的偏移；将dx与dy相连组成一个向量d作为优化变量； 步骤3，对优化变量d进行优化： 步骤3.1，设置粒子群算法初始参数，种群规模NP为每次迭代中粒子的个数，设为50，边界值为粒子改变时每个元素的最大值，设为Dm，Dm大于D-8r，最大飞翔速度vmax为每次迭代中粒子改变的最大值，设为Dm10；将粒子群算法中的个体学习因子c1、社会因子c2及惯性因子ω按一般规律分别选取为2、2及0.8； 步骤3.2，随机生成M×N×2个绝对值小于等于Dm的值，作为d的初始值，重复该步骤NP次得到d0，d1，…dNP-1； 步骤3.3，逐一将d0，d1，…dNP-1按步骤2所述的确定优化变量的关系得到M×N个子阵每个子阵在x轴方向和y轴方向的偏移，并检查此时阵面是否在子阵之间存在交叠：若子阵之间无交叠，该阵面是一个可实现阵面，将该偏移对应的di作为一个初始粒子Xi进入下一个步骤；若子阵之间存在交叠，则该阵面不可实现，重新生成新粒子并检查子阵间有无交叠，直至种群中达到NP个粒子； 步骤3.4，按步骤2所述的转换关系获得每个粒子对应子阵偏移情况下的阵面，计算该阵面的副瓣MSLL1和MSLL2，按照适应度计算公式评估初始种群的每个粒子的适应度值，获得局部历史最优位置和全局最优位置，适应度函数如下： Value＝ω1MSLL1+ω2MSLL2 其中，MSLL1表示低频时阵元按四合一馈电方式计算阵面方向图时，阵面指向最大扫描角度时阵面除主瓣外波瓣的最大值，MSLL2表示高频时阵元按独立馈电方式计算阵面方向图时，阵面在指向最大扫描角度时阵面除主瓣外波瓣的最大值，ω1和ω2为权重，分别代表高低频副瓣对适应度的贡献度； 步骤3.5，根据局部历史最优位置和全局最优位置，从上一个种群更新每个粒子的速度和位置，其次按步骤2所述的转换关系得到每个新粒子对应的M×N个子阵每个子阵在x轴方向和y轴方向的偏移，判断子阵有无交叠：如果任意一个粒子对应阵面情况下子阵有交叠，则重新随机生成一个子阵不交叠的新粒子代替旧粒子；如果子阵均无交叠，评估每个新粒子的函数适应度值并更新每个粒子的历史最优位置和群体的全局最优位置； 步骤3.6，重复步骤3.5，直至达到最大迭代次数或达到目标适应度值，对得到的最终种群中的所有粒子，优选适应度值最佳的粒子也就是全局最优位置的Xibest作为最终优化结果； 优化完成后，按步骤2所述的确定优化变量的关系获得Xibest对应子阵偏移情况下的阵面，带入到最终阵面中，则阵面此时的扫描情况下栅瓣值取到了最优值。

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