文档介绍：阵列天线分析与综合-1
阵列天线分析与综合讲义王建
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阵列天线分析与综合
前言
任何无线电图函数
天线的方向图一般是一个空间的立体图，在天线分析中为了方便起见，一般只研究两个主面内的方向图，这两个主面是相互垂直的E面和H面。
E面：是指通过最大辐射方向并平行于电场矢量的平面；
H面：是指通过最大辐射方向并垂直于电场矢量的平面；
对前面图1-1所示的面电流源天线，其E面和H面方向图分别为:
E面(即yz平面，)
()
H面(即xy平面，)
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()
§ 直线阵列
为简单起见，这里主要讨论由对称振子组成的直线阵。对称振子组成的直线阵主要有两种排列形式，一种是平行振子直线阵，如图1-2所示，一种是共轴振子直线阵，如图1-3所示。
图1-2 并排振子直线阵图1-3 共轴振子直线阵
并排振子直线阵
设阵列中有N个相同振子单元天线，长度为2L，各振子平行排列在x轴上，位置分别为，阵列天线的电流分布可看作是图1-1平面连续电流密度的抽样。即
()
式中，，表示单元馈电振幅，表示相邻单元间的馈电相位差，或称均匀递变相位。表示振子上电流沿z轴变化的函数，其近似为
, ()
为delta函数。
把式()代入()，并利用关系，得
()
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式中，为单元方向图函数，代入式()得
()
阵因子方向图函数为
()
式中， ()
为阵轴与射线之间的夹角，见图1-2。
式()表示了阵列天线的方向图相乘原理，即阵列天线的方向图为单元方向图与阵因子方向图的乘积。由式()可见，阵因子与单元数N，单元的空间分布，激励幅度和激励相位有关。阵因子可视为由理想的无方向性的点源组成的阵列方向图函数。一般情况下，单元方向图是已知的，因此，研究阵因子的特点便能获得阵列的辐射特性。
对于均匀直线阵，单元为等间距d排列，激励幅度相同，激励相位按均匀递变(递增或递减)。设无论是奇数还是偶数单元的阵列，其坐标原点均设在阵列中点，如图1-4所示。
这两种情况均有如下关系
， ()
代入式()可得均匀直线阵的阵因子为
()
式中， ()
令
两式相减得：
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则得： ()
把式()代入()，并取阵因子的模值，得
()
对于并排振子均匀直线阵，见图1-2，由式()可得其 yz面()方向图函数为
()
式中用了关系。当时，上式就为E面方向图。H面方向图(xy面，)函数为
()
共轴振子直线阵
同样设单元数为N，单元振子长度为2L，各振子共轴置于z轴上，振子中心位置分别为。共轴振子线阵的电流密度函数为
()
此式代入式()得
()
令，则，上式变为