直线阵列、平面阵列和共形阵列等。直线阵列和平面阵列形式的天线常作为扫描阵列,使其主波瓣指向空间的任一方向。当考虑到空气动力学以及减小阵列天线的雷达散射截面等方面的要求时,需要阵列天线与某些形状的载体共形,从而形成非平面的共形天线阵。阵列天线由于有着高增益、高功率、低旁瓣、波束扫描或波束易于控制等优点,在雷达、通信和导航等方面得到了越来越广泛的应用。? 天线阵的辐射特性取决于阵列单元数目、分布形式、单元间距、激励幅度和相位,控制这五个因素就可以控制天线阵的辐射特性。辐射特性包括辐射强度、场强、相位和极化。如图6.1所示,如果在自由空间(ri,θi,ϕi)处有辐射单元i,则它在远区观察点(r,θ,ϕ)处产生的远区场可以写成????其中, 。? 以上各式中,fi(θ,ϕ)表示辐射元在坐标原点时的远区场方向函数;k=2π/λ为相位常数;图6.1辐射元与坐标的关系又当辐射元也全相同时,fi(θ,ϕ)=f(θ,ϕ),则上式变成????式中当给定了辐射元的激励之后,阵因子S取决于辐射元在空间的分布。由式(6-4)或式(6-5)看出,阵列总的远区场函数等于单元在参考点(一般为坐标原点)的远区场函数与阵因子相乘,这就是方向图乘积定理。? 一般来说,一个阵列的方向图是θ和ϕ的函数,在θ或ϕ为常数的平面上有主波束和若干副瓣。因此,分析阵列特性的主要任务是根据给定阵列的几何关系和激励,求出主波束方向和零点位置、波瓣宽度、副瓣位置及其电平、方向性系数以及增益等。6.2阵列天线的参数及特性分析6.2.1天线的主要参数描述辐射能量集中程度的参数是方向性系数和增益。在辐射总功率相同的条件下,在指定方向上阵列天线的辐射功率密度Prad与全空间的平均功率密度Pav之比,定义为方向性增益,即一般将方向性增益最大值,即最大方向上的方向性增益称为阵列的方向性系数,用字母D表示。若(θ0,ϕ0)表示波束最大值方向,则
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