01天线功能
天线用来发射或接收电磁波,是雷达系统中最关键的部件之一。它具有以下基本功能:
将发射端能量以所需的分布和效率转换成空间信号。这一过程以同样的方式应用于接收端。
信号在空间中具有一定的模式。一般来说,方位角需足够窄,以提供所需的方位角分辨率和目标位置更新所需的频率。当天线扫描方式为机械扫描时,这就等效为转速。考虑到雷达天线在一定频率波段需要有尺寸巨大和重量可达数吨的反射器,高转速可能带来一个重要的机械问题。
高精度的测向。
天线结构必须保证天线在任何环境条件下保持工作。通常在相对恶劣的环境条件下使用天线罩来保护天线。
雷达的基本性能与天线面积或孔径和平均发射功率的乘积成正比。因此,在天线上的投入可以为系统性能方面带来显著的效果。
考虑到这些功能和雷达天线所需的效率,通常采用两种方式:
当天线单独用作发射或接收用途时,天线增益是一个重要的特性。
有些天线的辐射源向各个方向均匀地辐射能量,这种辐射称为各向同性辐射。我们都知道太阳向四面八方辐射能量。从太阳辐射出来的能量在任何固定的距离和任何角度测量都是近似相同的。
假设一个测量装置绕着太阳移动,并停在图中所示的点上,以测量辐射量。在圆的任何一点上,从测量装置到太阳的距离是相同的。测得的辐射也将是相同的。因此,太阳被认为是一个各向同性的辐射体。
大多数辐射器朝一个方向的辐射比朝另一个方向辐射强。像这样的辐射体称为各向异性辐射体。然而,采用一种标准方法标记辐射源周围的辐射,这样就可以很容易地将一种辐射方向图与另一种进行比较。
从天线辐射出来的能量形成一个具有一定辐射图样的场。辐射图是一种绘制天线辐射能量的方法。这种能量是在与天线保持恒定距离的不同角度测量的。这种图案的形状取决于所使用的天线类型。
要绘制这种方向图,通常使用直角坐标和极坐标两种不同类型的图。极坐标图已被证明在研究辐射图中有很大的用途。在极坐标图中,点是通过沿旋转轴(半径)投影到与几个同心等间距圆中的一个交点上而定位的。。
主瓣,围绕最大辐射方向的区域(通常是主波峰值3dB以内的区域)。图3的主波方向是向北的。
旁瓣,远离主瓣的较小的瓣。这些旁瓣通常是辐射在不希望的方向,永远不能完全消除。旁瓣电平是表征辐射模式的一个重要参数
后瓣,这是与主波束方向相反的辐射的一部分。