相控阵天线原理

Posted 2020-11-19 cchangyang

1. 相控阵天线由多个在平面或任意曲面上按一定规律布置的天线单元（辐射单元）和信号功率分配/相加网络所组成。（以线阵为例）
   • 阵内相移：等距线阵中相连单元之间的馈电相位差，Δφ_B；
   • 空间相移：相邻天线单元接收到来自θ方向信号的相位差；
   • 当来波方向确定了之后，即空间相移已成定值。通过改变阵内相移，当阵内相移=空间相移时，最大波束指向来波方向，从而实现相控。
2. 平面相控阵天线的栅瓣
   • 计算栅瓣位置的作用（与一下问题相关）
     • 天线单元排列方式；
     • 单元间距选择；
     • 最大波束指向角确定；
     • 阵中天线单元方向图设计；
     • 子阵划分和子阵数目确定；
     • 栅瓣引起的副瓣电平；
     • 允许栅瓣带来的能量损失大小；
     • 栅瓣抑制方法
   • 平面相控阵天线出现栅瓣的条件
     • 平面阵可划分为行阵和列阵，二者出现栅瓣的条件均为 “空间相位差-阵内相位差=±p2π”, p=±1,±2,...
3. 相控阵天线主要技术特点
   • 天线波束快速扫描
   • 天线波束形状的捷变能力
   • 空间功率合成能力
   • 天线与雷达平台共形能力
   • 多波束形成能力
   • 相控阵雷达的分散布置能力