当前位置:首页 > 公众号精选 > 21ic电子网
[导读]相控阵采用的是电子方法实现波束无惯性扫描,因此也叫电子扫描阵列(ESA),它的波束方向可控、扫描也灵活,并且增益也可以很高。 对于相控阵天线辐射的电磁场及其能量分布通常用归一化的天线方向图来描述,它反映了波束形状、天线增益、副瓣等特性。 波束的指


相控阵采用的是电子方法实现波束无惯性扫描,因此也叫电子扫描阵列(ESA),它的波束方向可控、扫描也灵活,并且增益也可以很高。

相控阵雷达:波束扫描技术

对于相控阵天线辐射的电磁场及其能量分布通常用归一化的天线方向图来描述,它反映了波束形状、天线增益、副瓣等特性。

相控阵雷达:波束扫描技术

波束的指向始终与等相位面垂直,而等相位面由阵元间的馈相关系确定,因此在各个阵元都是等幅馈电情况下,线性阵的波束方向图函数为sinc函数。 可以通过阵因子来计算相控阵波束宽度,详细的公式推导在有关相控阵的书籍中都有, 这里给出结果:
相控阵雷达:波束扫描技术
通常,均匀口径照射情况下3dB波束宽度的k=0.886,若是4dB波束宽度的k=1;

天线口径越大,波束越窄

从上面的公式可以看出当天线口径(Nd)越大,也就是阵元数越多,阵元间距越大,波束越窄;直观的理解就是线阵越长,波束宽度就越窄,天线增益越大!

相控阵雷达:波束扫描技术

描角度越小,波束越窄

随着扫描角度的增大,波束宽度会变宽,扫描角正负60度时,其余弦值为1/2,相比于0度时增大了一倍;随着扫描角度的增加,不仅仅是波束宽度会恶化,天线增益也会恶化。通常一般不大于正负60度,这也是某些战舰或预警机上用三块天线来覆盖360度空域的原因。

相控阵雷达:波束扫描技术

波长越短,波束越窄

从公式还可以看出在天线口径不变的情况下,波长越长,波束宽度越大;例如:对于机载火控雷达,可用空间就那么大,因此更适合使用波长短的更高频段,以便获得更窄的波束。

动图仿真:

为了简化对波束扫描的动图仿真,幅度进行了归一化,指向0°时是0dB。仿真时设置:N=32,d=λ/2,波束指向θB从0~60°,再从60~0°,得到下面的动图:
相控阵雷达:波束扫描技术
相控阵雷达:波束扫描技术

从该动图可以看出:

1. 随着波束指向的增大,波束宽度变胖,当达到60°时,变胖了一倍。
2. 随着波束指向的增大,增益也有降低。
3. 没有进行降低旁瓣的加权,旁瓣较高。

波束宽度与扫描角θB的关系:
相控阵雷达:波束扫描技术
当扫描的最大角度为θmax时,为了不出现删瓣,阵元间距d和波长λ需要满足关系:
相控阵雷达:波束扫描技术
也就是说当阵元间距小于半波长时,即使扫描到90°都不会出现删瓣。如果你想看看出现删瓣的情况,这里也有(设置d=0.7λ)。

相控阵雷达:波束扫描技术

仿真程序如下:

相控阵雷达:波束扫描技术


相控阵雷达:波束扫描技术

END

相控阵雷达:波束扫描技术



来源:雷达通信电子战

免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

21ic电子网

扫描二维码,关注更多精彩内容

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭