On beam design for sparse arrays of subarrays using multi-objective optimization and estimation-theoretic criteria

机译：基于多目标优化和估计理论准则的子阵列稀疏阵列的波束设计

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Compact antenna arrays with a moderately large number of elements (e.g., 16 elements in a 4 × 4 planar configuration) can be realized at low cost at millimeter wave frequencies. This provides the opportunity for cost-effective synthesis of large aperture antenna arrays using sparse placement of such compact "subarrays". In this paper, we investigate the design of arrays of subarrays constructed in this fashion, constraining the number of subarrays and the size of the area over which they are placed, with a view to mitigating the grating lobes created by multi-wavelength separation of the subarrays. We consider multi-objective optimization of directivity, beamwidth, maximum sidelobe level and beam eccentricity. While exhaustive search for the space of optimal solutions is computationally infeasible, we obtain intuitively plausible configurations using simple search strategies for finding local minima. We compare example configurations based on their performance for Direction of Arrival (DoA) estimation.

机译：可以以低成本在毫米波频率下实现具有大量元件（例如16个元件以4×4平面配置）的紧凑型天线阵列。这提供了使用这种紧凑的“子阵列”的稀疏放置来进行具有成本效益的大口径天线阵列合成的机会。在本文中，我们研究了以这种方式构造的子阵列的阵列设计，限制了子阵列的数量和放置子阵列的面积，以减轻由多波长分离产生的光栅波瓣。子数组。我们考虑了方向性，波束宽度，最大旁瓣电平和波束偏心率的多目标优化。尽管在计算上不可能彻底搜索最优解的空间，但我们使用简单的搜索策略来找到局部极小值，从而获得了直观合理的配置。我们根据示例配置的到达方向（DoA）估算性能进行比较。

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来源
《Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers》|2017年|1105-1109|共5页
会议地点
作者
A. Gupta; U. Madhow; A. Arbabian; Ali Sadri;
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正文语种
中图分类
关键词
Direction-of-arrival estimation; Antenna arrays; Estimation; Cost function; Gratings; Apertures;

机译：到达方向估计;天线阵列;估计;成本函数;光栅;孔径;

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