相控阵天线波束赋形仿真 · 电子仿真画廊

概述

相控阵雷达波束赋形仿真：阵元相位控制、波束扫描、方向图合成与栅瓣分析

原理

通过控制各阵元馈电的相位差，使远场波前相干叠加，实现波束的电子扫描而无需机械转动。阵因子决定了主瓣方向与栅瓣出现条件。

关键公式

AF(θ) = Σ e^{j k d (n-1)(sinθ - sinθ₀)}均匀线阵阵因子
d/λ > 1 + |sinθ₀|无栅瓣条件

引导实验

体验电子波束扫描

1
设置相位差
调节阵元相位差 Δφ。
预期：主瓣方向随之偏转。
2
扫描波束
连续改变 Δφ 扫描 0°~60°。
预期：波束平滑电子扫描，无机械转动。
3
观察栅瓣
增大阵元间距 d 超过 λ。
预期：出现不期望的栅瓣。

应用场景

雷达、5G 大规模 MIMO、卫星通信。

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