王 昕，姚艳军

（中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥 230000）

0 引 言

卫星通信因其覆盖范围广、通信距离远以及系统容量大等优点，成为当今无线通信研究的热点[1,2]。相控阵天线由多个天线单元组成，通过改变各个单元的幅度和相位，可以使波束扫描到空间给定的角度上，从而改变天线方向图最大值的指向，达到波束扫描的目的[3]。相比于原有的机械扫描，相控阵具有扫描灵活、可靠性高以及快速转向等优势，因此在近年来得到迅速发展，并广泛应用在军民融合领域。

本文将重点介绍卫星通信中相控阵的特点、相控阵在卫星通信中的典型应用以及其在卫星通信中常用的工作模式。

1 相控阵的基本原理

相控阵天线指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线[4-6]。根据天线单元的分布不同，相控阵可以分为平面相控阵、曲面相控阵以及共性相控阵等。根据场源分布方式的不同，相控阵可分为离散元阵列和连续元阵列。此外根据天线阵元排列方式的不同，相控阵可分为线阵、平面阵以及立体阵。

线阵的各个阵元排列在一条直线上，原理简单常用。以线阵为例，简要介绍相控阵工作的基本原理。如图1所示，N个沿y轴等间隔、直线排列的天线单元组成一个线阵，间距为d。

将线阵置于图2所示的平面中，可以得到简化的线阵天线图。

如图所示，各个阵元在θ方向上有波程差，相邻阵元的波程差为dsinθ，则线阵相……