由于要制作有關(guān)相控陣原理的課件,為使原理的表述更直觀(guān),望能尋得波束掃描方式的原理圖.謝謝!(多多益善)

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采用相控陣天線(xiàn)的雷達(dá)。與依靠改變天線(xiàn)口徑瞄準(zhǔn)方向以改變波束指向的機(jī)械掃描雷達(dá)不同，相控陣?yán)走_(dá)是一種電子掃描雷達(dá)，即由大量輻射器組成的相控陣天線(xiàn)的波束進(jìn)行掃描時(shí)天線(xiàn)口徑是不動(dòng)的，而是通過(guò)數(shù)字電子技術(shù)改變各輻射器的相位，使波束指向在數(shù)十微秒內(nèi)變換到天線(xiàn)搜索范圍內(nèi)的任意方向。相控陣?yán)走_(dá)波束的電子式掃描，實(shí)質(zhì)上是相控掃描，它具有機(jī)械掃描雷達(dá)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的靈活性和數(shù)據(jù)率。一部相控陣?yán)走_(dá)，可以完成多部不同功能的機(jī)械掃描雷達(dá)的任務(wù)。波束按方位、仰角兩維相控掃描的相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜而且成本很高；方位機(jī)械旋轉(zhuǎn)掃描、仰角相控掃描的雷達(dá)比較簡(jiǎn)單一些，但仍不能完全克服機(jī)械掃描雷達(dá)的弱點(diǎn)。 發(fā)展概況 40年代就有用機(jī)械方法改變輻射器之間相位差以實(shí)現(xiàn)波束掃描的雷達(dá)。較早的一種是利用機(jī)械旋轉(zhuǎn)移相器,使波束在方位29°范圍內(nèi)每秒掃描10次,但波束掃描只能順序進(jìn)行，速度和靈活性與移動(dòng)饋源進(jìn)行掃描的方法相差無(wú)幾。50年代后期，因機(jī)械掃描雷達(dá)不能滿(mǎn)足洲際導(dǎo)彈防御的需要，人們開(kāi)始研制現(xiàn)代相控陣?yán)走_(dá)1960年,試驗(yàn)性的分米波段相控陣?yán)走_(dá)問(wèn)世。1968年，美國(guó)高功率大型超高頻相控陣?yán)走_(dá)AN/FPS－85建成運(yùn)行，其作用距離達(dá)6000～7000公里，它能檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別地球軌道目標(biāo)和彈道導(dǎo)彈。在戰(zhàn)略防御方面，相控陣?yán)走_(dá)比機(jī)械掃描雷達(dá)經(jīng)濟(jì)實(shí)用。60年代后期出現(xiàn)了收、發(fā)天線(xiàn)陣合而為一的相控陣?yán)走_(dá)。70年代研制成功全固態(tài)組件的巨型預(yù)警相控陣?yán)走_(dá)和瞬時(shí)帶寬達(dá) 200兆赫、可進(jìn)行目標(biāo)成像的導(dǎo)彈靶場(chǎng)測(cè)量相控陣?yán)走_(dá)。在戰(zhàn)術(shù)防御方面，出現(xiàn)了車(chē)載、艦載的由相控陣?yán)走_(dá)組成的對(duì)空防御系統(tǒng)、機(jī)載多功能相控陣?yán)走_(dá)、方位機(jī)械旋轉(zhuǎn)和仰角相位掃描的三坐標(biāo)雷達(dá)。中國(guó)在70年代已研制出方位、仰角兩維相位掃描的雷達(dá)。 工作原理 相控陣?yán)走_(dá)由各基本單元組成（圖1[ 相控陣?yán)走_(dá)的基本組成單元]），其特點(diǎn)是具有移相系統(tǒng)，并且計(jì)算機(jī)與各主要部分相連。 發(fā)射時(shí)，各輻射器輻射的信號(hào)到達(dá)目標(biāo)時(shí)同相，信號(hào)同相疊加，波束的最大值指向目標(biāo)方向；接收時(shí)各輻射器收到的信號(hào)同相合成。在直線(xiàn)陣（圖2[ 工作原理圖（直線(xiàn)陣）]）中輻射器的間距為,在偏離法線(xiàn)[kg2][kg2]角的方向，相鄰輻射器間的電磁波行程差為 sin，相位差為[856-01]（為發(fā)射信號(hào)的波長(zhǎng)）。欲使波束指向方向，各輻射器應(yīng)設(shè)置延遲器或移相器，以抵消上述之行程差或相位差而使之同相。 特性 波束的指向可以瞬時(shí)變換，可針對(duì)目標(biāo)性質(zhì)和分布控制波束掃描和停留時(shí)間，使時(shí)間和能量的利用率比機(jī)械掃描雷達(dá)大為提高，從而完成更多的任務(wù)。相控陣系統(tǒng)的反應(yīng)速度快，適于對(duì)付多批快速機(jī)動(dòng)的目標(biāo)。 計(jì)算機(jī)為相控陣?yán)走_(dá)的組成部分。它的用途是對(duì)技術(shù)性能（發(fā)射信號(hào)波形和能量、信號(hào)和數(shù)據(jù)處理參數(shù)、波束指向和掃描速度等）和工作方式（搜索、截獲、跟蹤等）進(jìn)行程序化控制和自動(dòng)化管理，并按目標(biāo)環(huán)境自適應(yīng)地選擇工作方式和技術(shù)參數(shù)。一部相控陣?yán)走_(dá)可同時(shí)完成多種功能，如對(duì)多目標(biāo)搜索、跟蹤、制導(dǎo)、再截獲，殺傷效果鑒定，無(wú)源探測(cè)等。雷達(dá)功能的變換可通過(guò)改變軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 相控陣?yán)走_(dá)可設(shè)計(jì)成每個(gè)輻射器有單獨(dú)的接收、發(fā)射組件，系統(tǒng)可靠性較高，即使個(gè)別組件損壞基本上也不影響系統(tǒng)性能。此外，天線(xiàn)固定，容易對(duì)雷達(dá)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，因而抗爆炸能力比天線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的雷達(dá)為強(qiáng)。 但是,實(shí)際使用的平面天線(xiàn)陣的最大掃描角為±45°～±60°，當(dāng)監(jiān)視方位為360°時(shí)則需要 3～4個(gè)天線(xiàn)陣。與機(jī)械掃描雷達(dá)相比，相控陣?yán)走_(dá)的復(fù)雜性和成本都較高。 用途 相控陣?yán)走_(dá)具有多功能、高數(shù)據(jù)率、多目標(biāo)處理能力，可完成機(jī)械掃描雷達(dá)不能完成或需要多種機(jī)械掃描雷達(dá)才能完成的特殊軍事任務(wù)。例如，監(jiān)視遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈和外空目標(biāo)的預(yù)警雷達(dá)；對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈進(jìn)行搜索和跟蹤、并對(duì)防空導(dǎo)彈制導(dǎo)的地－空防御系統(tǒng)；監(jiān)視炮彈的彈道和落點(diǎn)，推算炮位的炮火監(jiān)視雷達(dá)；導(dǎo)彈靶場(chǎng)測(cè)量多彈頭和誘餌的測(cè)量雷達(dá)；飛機(jī)著陸系統(tǒng)的地面雷達(dá)；機(jī)載多功能（搜索、跟蹤、地物回避、導(dǎo)航、測(cè)繪等）雷達(dá)等。波束在方位上采用機(jī)械掃描、在仰角上采用相控掃描的體制，主要用于航管和防空的三坐標(biāo)引導(dǎo)雷達(dá)。 數(shù)字式移相器 二進(jìn)制步進(jìn)式移相器比連續(xù)可變式移相器簡(jiǎn)單實(shí)用，移相精度取決于移相器的位數(shù)。使用位移相器時(shí)移相值應(yīng)各為/2弧度（式中=0,1,2,…，-1）。大多數(shù)相控陣?yán)走_(dá)用3位或4位移相器，用PIN二極管（見(jiàn)微波二極管）作為電控開(kāi)關(guān)，用帶狀線(xiàn)電路作為移相元件的移相器使用較廣。但波長(zhǎng)在 5厘米以?xún)?nèi)的高功率時(shí)多采用鐵氧體移相器。數(shù)字式移相器不能精確抵消相位差值[856-01],最大化誤差為/2。使用3位移相器時(shí)，天線(xiàn)增益損失僅0。23分貝，而最大量化天線(xiàn)旁瓣約 -18分貝。采用各輻射器間相位量化誤差不相關(guān)的方法能降低最大量化旁瓣值。 陣的瞬時(shí)帶寬 瞬時(shí)帶寬是衡量不失真地發(fā)射或接收寬帶信號(hào)的能力的指標(biāo)。圖2中,左端和右端輻射器間電磁波傳播時(shí)延差為[857-01]，為光速。對(duì)于寬帶,這些輻射器的信號(hào)在合成時(shí)的不重疊效應(yīng)不容忽略。如允許左端與右端輻射器的信號(hào)在2/的時(shí)間里不重疊（為信號(hào)帶寬）,則信號(hào)帶寬≤/128sin，式中為波束3分貝點(diǎn)寬度（度），為發(fā)射載頻（赫）。超過(guò)上式帶寬時(shí)則須采用二進(jìn)制數(shù)字式延遲線(xiàn)補(bǔ)償行程差。最小位的延遲為一個(gè)波長(zhǎng),位數(shù)由 sin/ 確定。延遲器件為穩(wěn)定、低耗、無(wú)色散的電纜或帶狀線(xiàn)，利用以 TEM模工作的鐵氧體或二極管作為延遲轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。距離分辨力良好的目標(biāo)成像雷達(dá)或抗寬帶干擾的雷達(dá)，均要求大的瞬時(shí)帶寬。 。

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