波导端头裂缝有限相控阵单元的阵中特性

三、计算实例

为了清楚地了解互耦对相阵性的影响，本文从几个方面对一19×19个单元的相阵进行了分析计算，该相阵的几何参数为a=b=0.6305λ，dx=dy=0.6729λ，L=0.4875λ，W=0.065λ,t=0.043λ,M=19,N=19.图3为第10#、67#、181#号单元的E面阵中方向图.可以看到不同位置的单元的阵中方向图的差别相差大，这些结果充分说明了在分析有限单位阵列时考虑单元的阵中方向图差异的必要性.对阵列H面的单元方向图也做了详细的计算，由于H面的单元方向图的变化还不至于对阵列引起较大的影响，限于篇幅所以本文没有给出计算结果.



图3　单元阵中方向图(E面)

假设天线阵列为等幅激励，通过计算所得的阵列中心单元及边沿单元的口面分布如图4所示，(a)为扫描角为0°时单元的口面分布，(b)为E面扫描角为25°时单元的口面分布，从这里可以看到扫描角的变化对互耦的影响.



(a)　扫描角为0°



(b)　E面扫描角为25°

图4　阵列的口面分布

四、总结

本文对矩形波导端头裂缝有限相控阵的中心单元与边沿单元的阵中特性的差异进行了计算和讨论，并给出了具体的计算实例.进一步研究单元的一些特性随扫描角的变化规律，还有许多计算工作要做，这些特性与辐射单元的几何尺寸及阵列的排列方式都有很大的关系.

本文在实际计算时发现单元数多于17×17个单元的相阵的中心单元的阵中方向图与17×17个单元的差别已不太大，这一点对分析较大的相阵会有一定的帮助.单元的阵中方向图受波导的尺寸及单元之间的间距影响较大，特别是对盲点的出现位置的影响，所以在设计相阵时不但要注意辐射单元尺寸的选择，也要在选择单元间距时除了考虑栅瓣外，还要考虑盲点的出现位置.