相控阵天线低副瓣分析

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随着电子对抗技术的发展和对外空间目标的探测和跟踪的需要,雷达的发展已经到了相控阵雷达阶段,低副瓣相控阵雷达已经成为现在装备雷达的主流。相控阵天线有常规的阵列天线所不具备的特点:快速的无惯性扫描能力,快速的波束赋形能力等,同时在低副瓣的实现上也出现了不同于一般阵列的问题,对于相控阵天线低副瓣的分析将有助于相控阵的设计和综合,具有重要意义。影响低副瓣相控阵天线实现的因素很多,主要有三个因素:单元间互耦的影响、量化副瓣的存在和公差的影响,本文对这三种因素做了计算机模拟分析。 本文首先用矩量法对单元间的互耦进行了分析,基函数采用分段正弦函数,克服了假设电流的不准确性。在计算天线阻抗矩阵时采用了先计算阻抗系数,再对阻抗矩阵进行填充的方法。并讨论了三种激励源对计算结果的影响。 传统的相控阵一般采用随机馈相,分析随机馈相对副瓣的抑制效果一般采用统计的方法,本文用取随机数的方法对随机馈相对方向图副瓣的抑制效果作了模拟计算,得出随机馈相对副瓣电平的抑制效果和阵列的单元数有关,并初步找到了大小阵的界限。 本文用了取随机数的方法对相控阵的随机误差作了讨论,得到了一些数据和结论。 本文采用了Ansoft公司的Hfss软件对天线单元进行了计算机仿真,得到了单元的方向图,结合工程实际将上述三种因素综合起来,对一个16元一维相控阵天线作了计算机模拟计算。本文还对这个16元一维相控阵天线作了测试,将测试结果和模拟结果作了比较,结果表明用这样的方法对相控阵天线做预测有一定的实际参考价值。
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