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相控阵检测是一种无损检测技术。今天我们主要介绍相控阵测试的延伸,相控阵测试。
相控阵检测本身的设计主要涉及幅值、相位分布和单元阻抗的设计。阵列的大小由波束宽度最窄时的宽度值和旁瓣电平决定。相位分布主要由光束要求决定。由于单元方向图和阻抗的限制,平面相控阵的最大扫描范围通常为±60°的锥形,通过增加球面透镜也可以获得半球形扫描。
如果只需要方向图的最大值在空间中移动(扫描),则只需要形成线性变化的相位分布。在这一点上,方向图的最大方向垂直于等相平面。使用数字移相器时,除了少数特殊角度外,一般不能得到精确的线性相位分布。此时,寄生旁瓣可能出现在定向图的某些方向上,其大小与具体的相位分布图有关。为了满足特殊要求,需要采用定向方向图合成方法提前计算出所需的阵列相位分布。例如,可以将阵列划分为几个区域,每个区域可以视为一个独立的阵列,从而设计该阵列的方向图。这可以导致多个波束同时存在于空间中,或者可以使用特殊的相位分布来扩大方向图或形成余割平方方向图。
为了简化馈电结构,有些相控阵天线的幅值是相等的。为了克服振幅分布一定时副瓣电平高的缺点,可以采用密度加权,即阵列表面有源辐射单元的分布是不均匀的,其分布密度按一定的规律变化。将无馈源辐射单元放置在主动辐射单元的边缘,改善辐射单元的阻抗特性。
相控阵天线中的辐射单元数量较多,失效单元数量在5%以下时,对天线阵列性能的影响不显著,可靠性高。
在雷达中采用相控阵天线后,波束控制的灵活性大大提高,因此可以制成多功能雷达,使一个雷达可以充当多个传统雷达。随着微波集成电路技术的发展和新型移相器的出现,相控阵天线的成本不断降低,体积越来越小,重量也在进一步减轻。
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