阵列天线（单个天线按一定规律排列组成的天线系统）

阵列天线（单个天线按一定规律排列组成的天线系统）

阵列天线 （单个天线按一定规律排列组成的天线系统） 次浏览 | 2022.09.05 11:05:39 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 阵列天线单个天线按一定规律排列组成的天线系统

由许多相同的单个天线（如对称天线）按一定规律排列组成的天线系统，也称天线阵。所谓阵列天线不是将简单的将天线排成我们所熟悉的阵列的样子，而是它的构成是阵列形式的。天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。

中文名

阵列天线

外文名

Array antenna

释义

不少于两个天线单元规则

应用

广播、电视、雷达和导航

性质

传播无线电波

概述

天线在通信、广播、电视、雷达和导航等无线电系统中被广泛的应用，起到了传播无线电波的作用，是有效地辐射和接受无线电波必不可少的装置。

阵列天线的定义：阵列天线是一类由不少于两个天线单元规则或随机排列并通过适当激励获得预定辐射特性的特殊天线。

就目前天线通信知识和技术的迅速发展，以及国际上对天线的诸多研究方向的提出，都促使了新型天线的诞生。阵列天线就是研究的一种方向。所谓阵列天线不是将简单的将天线排成我们所熟悉的阵列的样子，而是它的构成是阵列形式的.就发射天线来说，简单的辐射源比如点源对称振子源是常见的构成阵列天线的辐射源。它们按照直线或者更复杂的形式，根据天线馈电电流、间距、电长度等不同参数来构成阵列，以获取最好的辐射方向性。这就是阵列天线的魅力所在。它可以根据需要来调节辐射的方向性能，由此产生出了诸如现代移动通信中使用的智能天线等。[1]

分类

按单元排列可分为线阵和面阵。最常用的线阵是各单元的中心依次等距排列在一直线上的直线阵。线阵的各单元也有不等距排列的，各单元中心也可以不排列在一直线上，例如排列在圆周上。多个直线阵在某一平面上按一定间隔排列就构成平面阵，若各单元的中心排列在球面上就构成球面阵。

按辐射图形的指向可分为侧射天线阵、端射天线阵和既非侧射又非端射的天线阵。侧射天线阵是最大辐射方向指向阵轴或阵面垂直方向的天线阵。端射天线阵是最大辐射方向指向阵轴方向的天线阵。最大辐射方向指向其他方向的天线阵为既非侧射又非端射的天线阵。

按照功能可分为同相水平天线、频率扫描天线、相控阵天线、多波束天线、信号处理天线、自适应天线等。

相乘原理

对于单元数很多的天线阵，用解析方法计算阵的总方向图相当繁杂。假如一个多元天线阵能分解为几个相同的子阵，则可利用方向图相乘原理比较简单地求出天线阵的总方向图。

一个可分解的多元天线阵的方向图，等于子阵的方向图乘上以子阵为单元天线阵的方向图。这就是方向图相乘原理。一个复杂的天线阵可考虑多次分解，即先分解成大的子阵，这些子阵再分解为较小的子阵，直至得到单元数很少的简单子阵为止，然后再利用方向图相乘原理求得阵的总方向图。这种情况适应于单元是无方向性的条件，当单元以相同的取向排列并自身具有非均匀辐射的方向图时，则天线阵的总方向图应等于单元的方向图乘以阵的方向图。

上部的四元天线阵的总方向图可用方向图相乘原理来求出。阵中各单元为等幅同相激励的半波天线。这样一个天线阵可以分为两个相同的子阵，单元1和2为一个子阵，这个子阵可以看成一个整体，即可用一等效单元来代替，这个等效单元处在左边的“×”点上，单元3和4为另一子阵，这个子阵也可用一等效单元来代替，这个等效单元处在右边的“×”点上。

这两个等效单元又构成一个天线阵。于是利用方向图相乘原理就可以求得这天线阵的总方向图。其中等号左边第一个是单元的方向图，第二个是子阵(即等效单元)的方向图，第三个是子阵的阵的方向图。等号右边是这三个方向图的乘积，即阵的总方向图。其他平面内的总方向图可仿照上述步骤求得。这个方法可以推广到求更复杂天线阵的总方向图，只要这个复杂天线阵能分解为几个相同的子阵即可。

参考资料