阵列天线分析与综合：平面阵列设计与应用

"《平面阵列的分析与综合》王松桂，杨振海著" 在无线通信领域，阵列天线是至关重要的组成部分，它能够通过特定的布局和信号处理来实现各种复杂的辐射特性。《平面阵列的分析与综合》一书深入探讨了这一主题，特别关注平面阵列的设计与优化。书中第三章专门讨论平面阵列，从引言开始，阐述了由直线阵列理论向平面阵列的扩展以及针对不同形状平面阵列的专用分析方法。 平面阵列的基本类型分为栅格形式和边界形式。栅格形式包括矩形、三角形以及同心圆环和椭圆环栅格，它们可以形成矩形、六边形、圆形或椭圆形的外观。例如，矩形栅格和三角形栅格可以组合成矩形、六边形或圆形平面阵列，而同心圆环栅格通常用于构建圆形平面阵列，同心椭圆环栅格则对应椭圆形平面阵列。 阵列天线的核心在于利用多个相同结构的单元天线按照一定的规则排列，通过它们之间的相互干涉来实现定向辐射或接收。阵列天线的性能直接影响无线电设备的性能，如增益、方向性和辐射效率。在现代通信、雷达、导航等系统中，阵列天线被广泛采用，以提升系统性能。 对于需要高度集中能量的应用，如精密跟踪雷达和射电天文观测，单个天线无法满足需求，阵列天线则成为首选。它们可以形成极窄的主瓣，实现高方向性和增益。在一些要求辐射能量集中程度较低的场合，如飞机着陆系统，阵列天线同样能提高增益和效率，降低副瓣电平，形成赋形波束。 在雷达系统中，相控阵天线因其电扫描能力而受到青睐，可以快速响应，实现波束扫描、波束赋形和覆盖范围的调整。随着技术进步，如高集成度的T/R组件，阵列天线设计变得更为灵活，低副瓣和极低副瓣的实现也更加容易，从而增强了其功能。 阵列天线的主要优点包括：能够实现极窄波束以增强方向性和增益；通过控制馈电和相位分布实现赋形波束和多波束；便于执行相控扫描；以及降低副瓣电平以优化方向图特性。这些特性使得阵列天线在各种复杂应用场景中具有无可比拟的优势。