相控阵单元间距

本文探讨了天线阵列中增大阵元间距对互耦、增益和扫描特性的影响。增大阵元间距可以提高阵列增益,但可能导致栅瓣产生和扫描特性的恶化。阵列口面增大带来增益提升,而扫描角度增加会使得波束宽度展宽,主波束增益下降。频率增高会收窄波束宽度,增加天线增益。理解这些相互作用对于优化天线设计至关重要。

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增大阵元间距,不仅可以减弱相邻天线单元间的互耦程度,还可以提高阵列的最大增益,但随之而来的是栅瓣的产生或是扫描特性的恶化。

1、阵元间距增大,使得阵列口面增大,因此阵列增益必然增大。
2、阵列E面的互耦程度|S51|比H面的互耦程度|S21丨更低
3、随着扫描角度的不断增大,波束宽度逐渐展宽,同时主波束最大增益不断降低。
扫描角度相同时,频率越高,波束宽度越窄,增益越大。
原因是当波束扫描至0时,平面阵的有效口径相当于减小了costheta,因此其特征面上的波束宽度就展宽了sectheta,天线增益也会相应降低。在天线口径不变的情况下,频率越高,则波长越短,波束宽度就越窄,天线增益也就越尚。

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