1、阵列天线,一 相关概念,提出目的:为了加强天线的方向性!,天线阵:将若干辐射单元按某种方式排列,形成天线阵.(辐射单元:天线元/阵元),天线阵的辐射场:由天线元所产生的矢量场叠加,其上的电流振幅和相位分布满足适当的关系得到.(相似元:各阵元的形状与尺寸相同,相同姿态排列),二 以二元阵为例,如图:天线阵间距 ;沿x轴排列;半波振子:天线元2电流相位超 前1角度为,于是有:,由于观察点离天线非常远,可近似认为”1”和”2”至点M的两射线平行,由图推导得:,设,所以.该二元辐射场的电流强度模值为:,-元因子:表示组成天线阵的单个辐射元的方向图函数.其值仅取决于天线元本身的类型和尺寸.它体现了天线元
2、的方向阵对天线阵方向性的影响.,-阵因子:表示各向同性元组成的天线元的方向性,其值取决于天线阵的排列方式和及其天线元上激励电流的相对振幅和相位.与天线元本身的类型和尺寸无关.,天线方向图乘积定理:,在各天线元为相似元的条件下,天线图的乘积函数是单元因子和天线阵因子之积.,对于半波阵子来说:,已推得:,时, H面方向图(xoy平面):,结论: 二元阵的E面和H面的方向图函数与单个半波阵子是不同的; 由于在xoy平面上的全方向性,所以只考虑H面(阵因子)即可. H面方向图即为它的正方向图,可计算得到正因子方向函数.,例一(1)： （等幅同相） 半波阵子,沿x轴,间距 等幅同相,例一(2)： （等幅
3、同相）,由上图可知，所以，最大辐射方向在垂直于阵子轴方向的N元均匀直线阵-边射阵。,例二（1）: （等幅反向 ）,例二（2）：,由上图可知，所以，最大辐射方向在阵子轴的方向的N元均匀直线阵-端射阵。最大辐射方向在阵子轴方向的原因：x轴：电流相位本身差 ，在一点也相差 ，是本相叠加的结果y轴：相位相差 ，反相相消,例三:(1) 两半波阵子,沿x轴,间距 , H面方向图(xoy平面)为:,例三:(2) E面方向图(zoy平面)为:,三、均匀直线阵,定义:均匀直线阵是等间距、各阵元电流的幅度、相位依次等量递减（相位差为 ）的直线阵.N元均匀直线阵的辐射场：,推导：,例：五元均匀直线阵：,结论：,四、二项式阵,在N元阵中,天线元上电流振幅是按二次项展开的系数 分布的,其中n=0,1,2,N-1.,例: 三个间距为 的同性元组成的三元阵,各元激励的相位相同,振幅为:1:2:1,试讨论这三个阵的方向图.,振幅1:2:1的三元阵可以等效为两个检举为 的二元阵组成的二元阵,所以元因子和阵因子都是一个二元阵.元因子、阵因子的表达式均可 表示成 :,
