“图说雷达科普”之相控阵雷达1

从最基本的概念开始理解相控阵雷达。相同频率，不同相位的信号叠加后的效果

移相器

有了信号叠加的原理和移相器，相控阵雷达就呼之欲出了。

有源相控阵雷达的基本思想：通过移动每个辐射元件发射信号的相位，以提供相长/相消干涉，以便在期望的方向上形成波束。上图所示的阵列就形成了下面这样的波束方向图，直观的理解就是阵元数越多，波束宽度越窄，增益越高，旁瓣越低。

如果照射的角度增大，会带来波束宽度和增益的恶化。

相控阵可以是线性的，也可以是平面的，大家感受下区别。

可以看到区别就是线性阵是先将多个阵元合成一路信号后进行统一移相，而平面阵是每个阵元都具有独立的的移相器。线性阵可以在一维上移动波束，而平面阵则可以在二维上移动波束。那么，想形成某个角度的波束，每个移相器到底该移多少相位呢?

可以通过下面公式进行简单计算，例如阵元间距为15cm，波长为10cm，波束方位为30度，第二个相对于第一个需要移相360*15*sin(30°)/10=270°，那么第八个阵元相对于第一个阵元需要移相7*270°=1890°，减去n个360°，也就是需要移相90°。

今天的最后，给大家提出一个思考题：阵元间距和波长应该是什么关系比较好呢?不同的关系情况下，会产生哪些影响呢?大家可以留言积极参加讨论。