圆环相控阵天线瞬时带宽的分析与计算 *
2021-07-02梁宇宏邓宓原
电讯技术 2021年6期
关键词:信号
梁宇宏 ,邓宓原,温 剑
(中国西南电子技术研究所,成都 610036)
0 引 言
相控阵天线具备波束指向和波束形状快速捷变的能力,并可在空间实现功率合成,在雷达、通信、导航等领域已经获得了广泛的应用[1-2]。近年来,随着系统需求的提高,对相控阵天线的瞬时带宽也提出了更高的要求,这就需要对相控阵天线的瞬时带宽进行分析和计算。
文献[3-4]对限制线阵相控阵天线瞬时带宽的影响因素进行了详细的分析与计算,这些影响因素包括频率变化引起的天线波束指向偏差和天线孔径渡越时间对瞬时带宽的限制,但现有文献集中在线阵相控阵天线或者平面阵的瞬时带宽的分析和计算,均未对诸如圆环相控阵天线在内的共形相控阵天线开展分析。
圆环相控阵天线是由均匀分布在一个圆周上的多个天线单元构成,作为一种常见的共形阵列天线,已经应用于通信、导航、识别等多个领域[5]。本文对限制圆环相控阵天线瞬时带宽的影响因素进行了详细的分析,给出了满足工程应用的计算方法,并比较了其与线阵相控阵天线的异同。
1 瞬时带宽的计算与分析
1.1 波束指向误差对信号瞬时带宽的限制
对于一个线阵相控阵天线,其中心频率为f0,若要求线阵相控阵的波束最大值指向为θB,则每个天线单元提供的相位补偿Δφ为
Δφ=2πf0(i-1)dsin(θB)/c 。
(1)
式中:i=1,2,…,M;d为阵元间距;c为真空中的光速。

(2)
若使得两者相位补偿相等,即Δφ=Δφ′,则可以得到当频偏后的线阵相控阵天线的波束最大值指向为……p>
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