隨機相位誤差對相控陣天線的性能影響

摘 要： 為了對隨機相位誤差對于相控陣天線波束指向精度和副瓣電平的影響進行分析，以一維均勻直線陣為模型，采用概率統計的手段對波束指向誤差的數學期望、方差和峰值副瓣電平進行了推導，并對此結果進行了計算機仿真驗證和比較。仿真結果表明，理論公式推導得到的結論與仿真實驗的各項結果吻合良好。

關鍵詞： 隨機相位誤差； 相控陣天線； 波束指向精度； 副瓣電平

中圖分類號： TN821?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）09?0061?03

0 引 言

相控陣天線是21世紀60年代開始發展起來的一種新型電掃描天線，它通過控制各天線單元通道中的衰減器和移相器來改變天線饋電的幅度和相位，達到波束掃描的目的，具有波束指向和形狀變化迅速，定向增益高等優點，且可以利用同一個天線孔徑形成多個波束，實現多波束同時在空間的掃描。然而在實際應用中，由饋電網絡誤差、制造公差、裝配誤差等因素造成的隨機相位誤差會對天線波束的性能造成不良的影響，比如使副瓣電平比理論設計值有所抬高，實際的波束指向偏離預期指向等等，最終導致整個系統的性能指標惡化。鑒于此，對隨機相位誤差的影響進行理論分析，得出一些有益的結論，對于工程實踐而言是大有裨益的。本文以一維均勻直線陣為模型，運用概率統計的方法分析了隨機相位誤差對波束指向與副瓣電平的影響情況，希望能為工程實踐提供一些參考。

1 隨機相位誤差對波束指向的影響