郑小雨，刘洛琨，郭 虹，杨金金

(解放军信息工程大学信息系统工程学院， 郑州450002)

0 引言

相控阵天线主要应用于雷达、通信、电子对抗等系统中。随着需求的提高，近些年来，这些应用系统已逐步转变为宽带系统［1］。因此，相控阵天线也应具备大瞬时带宽的工作能力。传统的阵列在每个阵元采用移相器(Phase Shifter，PS)实现空域波束扫描。但当阵列接收宽带信号时，会出现波束指向漂移现象［2］。除此之外，当阵列孔径过大时，由于孔径渡越时间的影响，阵列合成信号将会有所损失或合成波形展宽［3］。为了克服以上问题，许多学者针对如何扩展阵列瞬时带宽进行了深入的研究［4-7］。现阶段，相控阵天线多采用实时延时(TrueTimeDelay，TTD)技术以实现系统大瞬时带宽的要求［8-9］。

如果在阵元级加入TTD，由于所需设备数量众多，会引起系统复杂度及成本的增加，同时，延时线由于精度有限，其量化误差也会使输出波形畸变。因此，在包含多个阵元的子阵级使用TTD，可以大幅度减少设备数量，并且量化误差可以由阵元级PS在中心频点进行近似补偿［9］。

本文对相控阵天线瞬时带宽进行了研究。

1 瞬时带宽的限制因素

相控阵天线瞬时带宽的限制因素主要有以下两点:第一，阵列采用移相器控制波束扫描，并且通常是以信号的中心频率设计移相器的波控码控制天线波束的指向。当接收信号具有一定的带宽时，频率会偏离中心频率，若控制移相器的波控码不变，那么移相器提供的相位权将会保持不变，这就导致波束扫描的指向发生偏离，我们将这种随信号频率变化而引起的波束在空间上角度指向偏离的现象称为空间色散。……