Применение генетического алгоритма синтеза одномерных прореженных антенных решеток для формирования двумерных прореженных MIMO антенных решеток

Abstract

Рассмотрена возможность применения прореженных классических линейных антенных решеток для синтеза на их основе двумерных прореженных MIMO антенных решеток. Рассмотрена MIMO антенная решетка, приемные и передающие элементы которой расположены на двух взаимно ортогональных линиях. На примере этой решетки показано, что диаграмма направленности ее виртуальной апертуры обладает свойством разделимости пространственных переменных. Это позволяет для линеек приемных и передающих элементов использовать расположение элементов прореженной классической линейной антенной решетки. Показано, что прореженная MIMO антенная решетка может формировать диаграмму направленности с более низким уровнем боковых лепестков, чем полная решетка, при сохранении ширины главного лепестка неизменной. Приведена зависимость, позволяющая определить пиковый уровень боковых лепестков двумерной прореженной MIMO антенной решетки при заданном коэффициенте прореживания.

Received: 06.10.2023. Accepted: 01.11.2023.

The possibility of using thinned classical linear antenna arrays to synthesize two-dimensional thinned MIMO antenna arrays on their basis is considered. The MIMO antenna array which receiving and transmitting elements are located on two mutually orthogonal lines is regarded. On the example of this array it is shown that the directivity diagram of its virtual aperture has the property of separability of spatial variables. It allows using the arrangement of elements of a thinned classical linear antenna array for the receiving and transmitting elements lines. It is demonstrated that a thinned MIMO antenna array can form a radiation pattern with a lower level of side lobes than a full array while keeping the width of the main lobe unchanged. The dependence allowing to determine the peak level of side lobes of a twodimensional thinned MIMO antenna array at a given thinning factor is given.