Abstract
This paper newly proposes a methodology towards computing antenna element weights which are satisfying asymmetric sidelobe levels(SLLs) specified arbitrarily on both sides of the main beam pattern, in the linear phased array antenna pattern synthesis problem. Opposite to the conventional methods in which the element weights are directly optimized from the array factor, this method is based on the optimum perturbations of complex roots inherent to the Schelkunoff's polynomial form which is described for the array factor. From the proposed methodology, the capability of nulling the directions of multiple jammers is also possible by independently perturbing only the complex roots corresponding to each jamming direction, hence allowing an enhancement of the simplicity of the numerical procedure by means of a proper reduction of the dimension of the solution space. The complex weights over the array are then easily computed by substituting the optimally perturbed complex roots to the Schelkunoff's polynomial. Some examples are examined and numerically verified by substituting the extracted weights into the array factor equation.
본 논문에서는 선형 위상 배열 안테나 패턴 합성 문제에서, 주 빔 패턴 양쪽에 임의로 설정한 비대칭 sidelobe 레벨(SLL)들을 만족시키는 안테나 소자 가중치들을 계산하는 방법을 새로이 제안한다. 소자 가중치들을 배열인자로부터 직접 최적화하는 기존의 방법들과는 달리, 이 방법은 배열 인자를 표현하는 Schelkunoff 다항식에 내재된 복소근의 최적 섭동에 기본을 둔다. 제안한 방법으로부터 여러 개의 jammer들의 방향으로 다중 nulling도 가능하며, 이는 각 jamming 방향에 대응하는 복소근들만의 독립적인 섭동에 의해 이루어진다. 따라서 해 공간차원의 적절한 감소에 의해 수치적 절차가 간소화될 수 있다. 또한 배열 소자들의 복소 가중치들은 최적 섭동된 복소근들을 Schelkunoff 다항식에 대입함으로써 쉽게 계산된다. 몇 가지 예를 들어 검토하고, 도출된 가중치들을 배열 인자 방정식에 대입함으로써 타당성을 수치적으로 검증한다.