工程实际中常用的可控制副瓣电平的阵列天线综合方法。切比雪夫阵列的特点是:
(1)等副瓣电平;
(2)在相同副瓣电平和相同阵列长度下主瓣最窄,为最佳阵列;
(3)单元数过多时,阵列两端单元激励幅度跳变大,使馈电困难。
一般在雷达系统中,为了使其具有较高的抗干扰、抗反辐射导弹的能力,往往要求雷达天线的副瓣尽量低,而采用道尔夫-切比雪夫综合法以及进一步的泰勒综合法等设计的阵列天线就可以实现低副瓣。
最早,道尔夫(C.L.Dolph)利用切比雪夫函数来逼近天线阵列的阵因子函数,得到了这种严谨规范的综合方法。
而且,经过前人研究,当天线单元N≤13时,切比雪夫阵列从中间到两端的激励分布是单调减小的;而当N>13时,阵列两端单元的激励开始出现跳变。所以对于大型阵列来说一般不宜采用切比雪夫方法综合阵列。所以下面的Matlab程序正常工作在天线单元数N为3到13这个范围内。
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% 切比雪夫低副瓣阵列综合
% 设计一个间距为d,单元数为N,主副瓣电平比为RdB,扫描角度为theta0的切比雪夫阵列。
%
%--------------------------------------------------------------------------
%% 初始数据赋值
clear
clc
N = 13; %单元数N(3<N<=13,N取整数)
if rem(N,2)==0 %求和项数M(奇偶不同)
M = N/2;
else
M = (N-1)/2+1;
end
RdB = 26; % 主副瓣比(dB值)
lamuda = 10; % 波长
d = 0.6*lamuda; % 单元间距
theta0 = 80/180*pi; % 扫描角度,相对于阵列排布方向的夹角
A = [1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; % chebyshev多项式Tn(x) = cos(nu)= f(x)系数矩阵A
0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0; % 系数矩阵A每一行表示n,从n = 0开始
-1,0,2,0,0,0

本文介绍了一种用于雷达系统的切比雪夫阵列天线综合方法,该方法能够有效控制副瓣电平,提高天线的抗干扰能力。通过使用切比雪夫函数,实现了低副瓣特性的阵列设计,特别适用于单元数小于等于13的情况。
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