(十)MIT公开课雷达系统工程之雷达天线(下)

发布时间 2023-08-15 08:42:06作者: SymPny

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最大的骄傲与最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎

1 相控阵天线

1.1 线阵与平面阵列

阵列:组合多个天线,增强辐射和形状。

阵列波束形成(Beam Collimation):希望指定区域在所需方向上进行信号相干叠加,并在剩余空间中进行信号抵消。

Controls for an N Element Array

“阵列因子”:“阵列因子”是各向同性点源元件阵列的归一化辐射模式。

N元素线性阵列的阵列因子:

N元线性阵列的特性:

阵列和阵元因子:

阵列增益和阵列因子:总阵列增益是阵元增益和阵列因子增益的乘积。

通过添加元素增加阵列大小:

通过分离元素来增加宽边阵列大小:

Ordinary Endfire Uniform Linear Array

Linear Phased ArrayScanned every 30 deg, N = 20, d = λ/4

均匀平面阵列M x N Rectangular Pattern

均匀平面阵列:25 element square array

波束宽度随扫描角度的变化:

延时与移相器波束控制:

相控阵带宽限制1:

相控阵带宽限制2:

稀疏阵列:

阵列元素的振幅加权:

阵列中随机误差的影响:

1.2 栅瓣

Sin (U-V) Space

平面阵列的栅瓣问题:

Grating Lobe Issues – λ/2 Spacing

Grating Lobe Issues – λ Spacing

Grating Lobe Issues – Scanning of the Array

Grating Lobe Issues

Mutual Coupling Issues

Mutual Coupling:有时可以利用相互耦合来达到某些性能要求。

1.3 移相器与辐射源

Phase Shifters - Why

Phase Shifters- How They Work

Examples of Phase Shifters

Radiating Elements for Phased Array Antennas

1.4 Array feed architectures

相控阵体系结构:

Feed Systems for Array Antennas

Phased Array Antenna Configurations(Active and Passive)

Examples – Active Array Radars

More Examples – Active Array Radars

Examples – Passive Array Radars

Space Fed ArraysReflectarrays and Lens Arrays

Example: Space Fed - Lens Array Radar

Examples: Space Fed - Lens Array Radars

Example of Space Fed - Reflectarray Antenna

Two Examples of Constrained FeedsParallel and Series

2 频扫天线

Frequency Scanned Arrays

Example of Frequency Scanned Array

Examples of Frequency Scanned Antennas

3 混合扫描模式

ARSR-4 Antenna and Array Feed

Phased Arrays vs Reflectors vs. Hybrids

4 其他天线

Printed Antennas

Antenna Stabilization Issues

Radomes

5 总结讨论

6 参考文献

[1] 百度翻译

[2] MIT 公开课: Radar Systems Engineering