都知道相控阵雷达很厉害,但它的你真的了解吗?
雷达通信电子战 2023-06-07
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: 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!


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。

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。
点击查看更多:《》
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:
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:
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: 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)。

仿真程序如下:



本文源自微信公众号:雷达通信电子战,不代表用户或本站观点,如有侵权,请联系nick.zong@aspencore.com 删除!

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 硬件
  • 原理图
  • 信号完整性
  • EMI
  • 应用BK5822设计ETC OBU

      中国的公路不停车收费(ETC)系统应用市场越来越大,为了促进ETC应用的快速发展和成熟,国家相关部门开展了高速公路联网不停车收费的试点工程,比如,京津翼地区和长三角地区,所以对车载单元(OBU)的需求量也随之大幅增加。  目前市场上应用的OBU多数是通过分立元器件设计实现的,存在一致性、稳定性和可靠性的问题。博通(BEKEN)集成电路于2010年年初推出用于ETC系统的射频收发器">射频...

    09-28
  • 一种单芯片GPS接收机的硬件设计

    引言   GPS(全球定位系统)发展到今天,其用途越来越广泛,而技术的进步和用户需求也不断推动GPS系统的增强。目前美国正在致力于GPSBlockII系统的现代化和“GPS - III”计划,旨在全面改善GPS的生命力、精度、可用性、完好性、灵活性和安全性。  GPS用户端设备也处于不断升级和发展之中。从接收机的结构来看,随着VLSI(超大规模集成电路)和DSP技术的发展,单通道序贯式、时分多路复...

    09-28
  • 半刚性电缆是指什么

    半刚性电缆组件的最基本形式为由金属管构成的同轴传输线。其中,所述金属管一般为形成外导体的铜管,沿该铜管的中心线设有金属丝导体。所述中心金属丝导体由介电材料支撑...

    09-27
  • 比Wi-Fi快100倍的网络 真的靠谱吗?

    Wi-Fi 对移动计算的使用产生了巨大的影响,使员工可以在任何地方访问公司网络,咖啡店也能成为独立工作人员的办公地点。但Wi-Fi 也有其缺点,所以诞生了一个新的标准:Li-Fi,如果它可以顺利上市,

    09-26
  • 产品设计共用一款PCB一套软件,如何区分判断?

    在实际的工程项目中,有时候会碰到两款差异不大的产品,设计的时候共用一款PCB,软件也共用一套软件。这个时候,我们可以开辟一个IO口,用于侦测实际应用的是哪款产品

    09-25
  • 探究CDMA网络在MBB时代的发展趋势和应对策略,推动移动通信技术创新

    面对日新月异的移动终端和爆炸式增长的移动应用,移动互联网流量未来10年将迎来数百倍的增长。MBB洪流已然来袭,然而,它们主要来自哪里?

    09-25
  • 数字功放与模拟功放的优缺点对比:深入分析两种功放技术的特点与应用,助您选择适合的音频放大方案

     “数字功放”的基本电路是早已存在的D类放大器(国内称丁类放大器)。以前,由于价格和技术上的原因,这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中,

    09-25
  • 基于触控屏的无线通信噪声干扰验证研究

    本文所探讨的内容虽然仅是噪声验证的其中一个例子,但我们已可以见微知着的了解到,无线通讯讯号技术的博大精深,以及干扰掌控的技术深度。所有相关厂商业者在开发时,均需透过更深入的研究、更多的技术资源与精力投

    09-25
  • 深入探讨两种常见的比例放大电路设计方案,实现精确信号放大功能

    运算放大器,它有两个输入引脚和一个输出引脚。其中两个输入引脚,一个是正相输入,一个是负相输入。正是因为运算放

    09-25
  • 优化光缆路由:降低光网络时延的关键因素分析与解决方案研究

    中国电信日前发布了《低时延光网络白皮书》,指出了四大需求低时延的业务。第一是金融和电子交易类用户;第二是基于TCP协议的高清视频类业务,包括4K/8K、视频会议、VR等实时性要求极高的大带宽业务;第三

    09-25
  • 浅析915MHz发射/接收模块电路设计

    设计为868MHz和902至928MHz 的AMR解决方案,RFMD的RF6549功能独立的Rx和Tx路径,两个连接多样性的解决方案或一个测试端口的输出端口的端口。PA的部分包括一个标称输出功率为28

    09-25
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告