§5.2 相控阵扫描原理
我们知道,如果口径天线的口径上的场相位呈线性率变化时,其波束指向
将会发生偏移。相控阵天线就是根据这个原理,用电子控制的方法改变阵列天
线中各单元的激励相位,使其为均匀递变(即线性率变化)使波束指向不断地发生
偏移而实现扫描的。
阵列天线的波束扫描可根据需要分为一维扫描阵列和二维扫描阵列。
■ 一维扫描阵列:只在一个方向上(方位或俯仰)进行波束扫描的阵列;
■ 二维扫描阵列:可同时在方位和俯仰两个方向进行波束扫描的阵列。
5.2.1 一维相控扫描阵列
如图 5-1 表示一个等间距为 d 的 N 元阵列,阵列的每个单元与一个移相器
相连接,各单元移相器所引入的相位依次为0, ,2 ,3 , , ( 1)Nα α α α− 。利用这些移
相器改变α 值的大小,就可分别控制各单元的相位,以达到控制波束扫描的目
的。
图 5-1 一维相控扫描天线阵示意图
当然,一维相控扫描也可用平面阵来实现,此时图中的一个单元就表示一
排单元。因此,平面阵的一维相扫可简化为用一个直线阵列来分析。如上图所
示的直线阵,其远区辐射场为
1
0
( , ) ( , ) ( )
jkr jkrN
jnu
n
n
e e
E C f I e C f S
r r
θ ϕ
− −−
=
= =∑ θ ϕ θ
e
(5.1)
式中, (5.2)
1
0
( )
N
jnu
n
n
S Iθ
−
=
= ∑
sin (sin sin )mu kd kdθ α θ= + = − θ
sin /m kdθ α= − (5.3)
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2021-06-27 22:08:36
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阵列天线讲义
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