基于遗传算法优化多束卫星天线激活以实现均匀功率分配
信号处理
2025-02-25 v1
摘要
近期的航天通信技术进步显著提升了直接辐射阵列动态修改辐射图案的能力，这对于常规卫星通信（如 GEO）以及低轨道卫星（如 LEO）至关重要。28 GHz 频率作为毫米波谱的关键频率，广泛应用于高带宽卫星链路和 5G 通信。关键设计因素包括束数、束宽和每个束的副瓣抑制（SLL）。然而，在多束场景中，这些设计因素的平衡可能导致功率分布不均，进而使位于中心的天线元件因激活次数过多而过载。本文引入基于遗传算法的方法，通过调制权矩阵�幅分量来优化波束系数，并对每个元件的激活次数施加约束，以避免 RF 链过载。该方法在 28 GHz 频率下测试了 16x16 型 DRA 贴片阵列的 CubeSat 轨道（高度 500 km），结果表明算法有效满足波束图案要求，同时确保激活分布均匀。这些发现对新兴的卫星系统和5G 网络具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2502.16592,
title = {Optimizing Antenna Activation for Even Power Distribution in Multi-Beam Satellite Systems Using Genetic Algorithm},
author = {Juan Andrés Vasquez-Peralvo and Aral Ertug Zorkun and Jorge Querol and Eva Lagunas and Flor Ortiz and Luis Manuel Garcés-Socarrás and Jorge Luis González-Rios and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16592},
year = {2025}
}