کاهش سطح گلبرگ‏های فرعی و جعلی در یک سیستم آرایه ‏فازی خطی با فاصله زیاد بین آنتن‏ها با استفاده از روش نوین وزن‏دهی ضرایب

متاسفانه معمولاً در پترن نهایی سیستم‏های آرایه فازی علاوه بر گلبرگ اصلی، گلبرگ‏های فرعی نیز مشاهده می شود که همین موضوع باعث تلف توان ارسالی فرستنده و یا اشباع گیرنده در صورت حضور بلاکرهای قوی می‏شود. در این مقاله ابتدا یک روش وزن دهی برای کاهش سطح گلبرگ های فرعی مورد استفاده قرار گرفته است. ولی در حالت کلی استفاده از روش های وزن دهی متداول باعث افزایش پهنای بیم و در نتیجه کاهش رزولوشن می‏شود که در کاربردهای رهگیری این موضوع مطلوب کاربر نیست. در قدم بعدی به امید افزایش رزولوشن فاصله بین آنتن‏های سیستم آرایه فازی افزایش پیدا کرد. پس از افزایش فاصله بین المان‏ها رزولوشن پترن افزایش پیدا کرد ولی متاسفانه در پترن نهایی گلبرگ‏های جعلی ظاهر گردید. در واقع ایده اصلی این مقاله برطرف کردن این تقابل در یک سیستم آرایه فازی می باشد. لذا در این مقاله دو روش رندوم سازی در سطح موقعیت قرار گیری آنتن‏ها و ضرایب اعمال شده به سیگنال‏های هر مسیر در یک سیستم آرایه فازی با فاصله d=λ بین المان ها مورد آزمایش قرار گرفت. برای یک سیستم آرایه فازی یازده المانه نشان داده شد که با زاویه اسکن 180 درجه حداقل رزولوشن 10 درجه بین نقطه اشاره و صفر در پترن نهایی قابل دست یابی می باشد. همچنین سطح گلبرگ‏های جعلی به اندازه 11.6db نسبت به گلبرگ اصلی کاهش یافته است.

A Novel Algorithm in a Linear Phased Array System for Side Lobe and Grating Lobe Level Reduction with Large Element Spacing

In the phased arrays the side lobes level (SLL) level is main problem which causes waste of energy or saturation of the receiver in the case of presence of the strong spatial blockers. In this paper, a weighting method was first used to reduce the level of SLL. However, this method increased the beam width and reduced resolution, which is not suitable for track applications. In next step hoping to increase the resolution, the distance between the antennas increased. But in this way, grating lobes appeared in the final beam. In fact, the main idea of the article is to solve this problem. It is shown that for a linear 11element phased array system with up to 180° scan angle for simultaneously beamforming and nullsteering a resolution of 10 degrees was obtained for the amount of difference between desired beam and null points. The proposed system reduces the grating lobes to below 11.6 dB.