تصحیح خطای فاز ناشی از خطاهای مکانیکی در آنتن های آرایه فازی فعال برپایه ی الگوریتم Pso

هر کانال آنتن آرایه فازی به طور ذاتی دارای خطاهای دامنه و فاز است. بررسی اثر خطاهای مکانیکی بر روی عملکرد تشعشعی آنتن های آرایه فازی فعال، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله دو نوع خطای مکانیکی به نام های خطای اعوجاج ساختاری آنتن و خطای تصادفی در چینش المان های تشعشعی مورد بررسی قرار میگیرد و رابطهی بین خطای مکانیکی با عملکرد الکترومغناطیسی آنتن ارائه می‌شود. خطاهای مکانیکی باعث تولید خطاهای فاز و کاهش عملکرد آنتن از قبیل کاهش بهره، افزایش سطوح لوب فرعی، و راستای ناصحیح پرتو اصلی آنتن میشوند. به جهت بهبود کارایی آنتن در حضور خطاهای مکانیکی، روش جبران ‌سازی فاز برای تصحیح خطا با استفاده از الگوریتم  بهینه سازی اجتماع ذرات ارائه میشود. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که روش ارائه شده به خوبی خطای فاز را تصحیح کرده و الگوی تشعشعی آنتن به طور مطلوبی به الگوی ایده آل در حالت بدون خطا، بازگردانده میشود.

Mechanical Phase Error Correction of Active Phased Array Antennas Based on PSO Algorithm

Each Channel of the phased array antenna innately has the amplitude and phase errors. The effect of mechanical errors on the performance of the active phased array antennas is of great importance. In this paper two kinds of mechanical errors, namely, antenna structural distortions and random errors in element positions is studied and the relationship  between  the  electromagnetic  performance  and  the  mechanical  errors  of  the  antenna  is  proposed.  The  mechanical  errors  can  create  phase  errors  and  reduce the  antenna  performance,  for  instance  the  gain  reduction,  sidelobe level increase, and inaccurate beam direction. In order to enhance the performance of the antenna in the presence  of  mechanical  errors,  a  phase  compensation  method  for  error  correction  using  Particle  Swarm  Optimization (PSO)  is  proposed.  The  simulation  results  show  that  the  proposed  method  can  greatly  correct  the  phase errors  and after correction the overall radiation pattern is recovered close to ideal radiation pattern without error.