【正文】 ()式中用了關(guān)系。H面方向圖(xy面，)函數(shù)為 () 共軸振子直線陣同樣設(shè)單元數(shù)為N，單元振子長(zhǎng)度為2L，各振子共軸置于z軸上，振子中心位置分別為。陣因子為 與式()表示相同。其E面方向圖函數(shù)為：在波束不掃描的情況下(α=0)，H面()方向圖函數(shù)為：常數(shù)，為一個(gè)圓。沿x軸排列的直線陣 ()沿y軸排列的直線陣 ()沿z軸排列的直線陣 ()陣因子中的均表示射線與陣軸之間的夾角；為球坐標(biāo)系中的角坐標(biāo)變量；則表示陣列單元分別沿x軸、y軸和z軸排列的位置分布。其它形式單元天線組成的直線陣同樣可得到式()表示的直線陣陣因子。這里我們采用一種簡(jiǎn)單方法導(dǎo)出直線陣陣因子。圖15 任意形式的單元天線組成的直線陣陣中第n個(gè)單元的遠(yuǎn)區(qū)輻射場(chǎng)可表示為如下形式 ()式中，An和αn分別表示單元天線的激勵(lì)幅度和相位，為單元天線的方向圖函數(shù)。對(duì)于均勻直線陣，即相位為均勻遞變，等間距d排列，激勵(lì)幅度相同，其通用陣因子為 ()或?qū)懽? 式中。主瓣最大值及最大指向 由式()可見，u=0時(shí)陣因子將出現(xiàn)主瓣最大值Smax，對(duì)應(yīng)的方向?yàn)樽畲笾赶颚耺。 ()最大指向?yàn)椋? ()歸一化陣因子為： ()側(cè)射陣、端射陣與掃描陣主瓣最大指向由式()給出，由其可見：■當(dāng)時(shí)，即最大指向與陣軸垂直，為側(cè)射陣?！霎?dāng)為其它可變值時(shí)，最大指向由式()表示，稱為掃描陣。α的改變是使可見區(qū)移動(dòng)，單元間距的變化將使可見區(qū)范圍增大或縮小。由于陣因子S(u)是周期為2的周期函數(shù)，則其最大值將呈周期出現(xiàn)，即最大值出現(xiàn)在：， ■m=0時(shí)，u=0，對(duì)應(yīng)為主瓣。柵瓣的出現(xiàn)是人們不希望的，它不但使輻射能量分散，增益下降，而且會(huì)造成對(duì)目標(biāo)定位、測(cè)向造成錯(cuò)誤判斷等，應(yīng)當(dāng)給予抑制。抑制條件是：，即 ，因，則得 ()此式即為均勻直線陣的抑制柵瓣條件，該式也可以作為非均勻直線陣(如泰勒陣、切比雪夫陣等)的抑制柵瓣條件。例如，在正側(cè)向兩邊內(nèi)掃描，取 得抑制柵瓣條件為：在均勻直線陣列中一般就分為這三種情況即：(1)均勻側(cè)射陣；(2)均勻端射陣；(3)均勻掃描陣?！鼍鶆蛑本€式側(cè)射陣是指方向圖主瓣最大指向與陣軸垂直的均勻直線陣列?！鼍鶆蛑本€式端射陣是指方向圖主瓣最大指向在陣軸方向的均勻直線陣列?！鼍鶆蛑本€式掃描陣是指方向圖主瓣最大指向隨的變化而變化的均勻直線陣列。均勻側(cè)射陣、掃描陣及端射陣的方向圖 如下圖17(a)(b)(c)給出的是間距為的4元陣側(cè)射()方向圖和掃描(，)方向圖，圖(d)給出的是間距為的8元陣端射()方向圖。當(dāng)間距，均勻遞變相位時(shí)將出現(xiàn)柵瓣，要繼續(xù)增大掃描角，則必須減少單元間距。令歸一化方向圖函數(shù)，即可得方向圖的零點(diǎn)位置。有 ()即： 得： ()■對(duì)側(cè)射陣()， () n=1時(shí)為主瓣兩側(cè)的第一個(gè)零點(diǎn)。例如，時(shí)的側(cè)射陣，其零點(diǎn)個(gè)數(shù)為N1。 圖18 側(cè)射陣方向圖的零點(diǎn)個(gè)數(shù)■對(duì)端射陣， ()■對(duì)波束掃描陣，零點(diǎn)位置由式()確定。 圖19 主瓣零點(diǎn)寬度示意圖圖中 則 ■對(duì)側(cè)射陣， 得 () 當(dāng)時(shí) ()■對(duì)端射陣， 由 n=1時(shí) 當(dāng)時(shí)， 即 得 ()主瓣寬度(BW)bh 又稱半功率波瓣寬度或3dB波瓣寬度，它是天線的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。 圖110 主瓣寬度示意圖 由歸一化陣因子：對(duì)于主瓣窄的大陣列，上式分母取，則 =式中，查圖110(b)得 即 ()■對(duì)側(cè)射陣(，上式取正) ←由圖110(a)有 得 ()當(dāng)時(shí)，則得 ←為陣列長(zhǎng)度 ()側(cè)射陣的主瓣寬度與陣列長(zhǎng)度L成反比。■對(duì)掃描陣()由式()得 () ()主瓣寬度為： ()對(duì)大陣列，上式可作如下簡(jiǎn)化。如果在正側(cè)向兩邊內(nèi)掃描，取得： ()由此式可見，與側(cè)射陣相比，波束最大值發(fā)生偏移時(shí)半功率波瓣寬度將變寬。它可由解得，即可由下式 確定所有副瓣位置?？疾鞖w一化陣因子，當(dāng)N較大時(shí)，其分子的變化比分母快得多，因此，副瓣最大值發(fā)生在處，即 ，n=1,2,…。(2) 副瓣電平SLL副瓣電平也是天線的重要技術(shù)指標(biāo)之一。C為常數(shù)；為陣因子函數(shù)；為陣因子最大值。由式()得第一副瓣位置對(duì)應(yīng)的u值為：得 ＝－ (dB) ()方向性系數(shù)D方向性系數(shù)是表征天線輻射功率集中程度的一個(gè)重要參數(shù)。即 ()式中，是其最大值。當(dāng)單元間距d=λ/2時(shí)，kd=π，有此時(shí)式()為如下簡(jiǎn)單形式 ()若為等幅激勵(lì)，引入新的序號(hào)，則上式可簡(jiǎn)化為 ()■當(dāng)，則 D=N■當(dāng)時(shí)，得側(cè)射陣的方向性系數(shù)公式 ()■當(dāng)時(shí)，得端射陣的方向性系數(shù)公式 ()★均勻直線陣方向性系數(shù)的另一種計(jì)算方法 由