揭开雷达的面纱（科普） 天线

1、雷达天线

1.1、基本概念

波束宽度：波束辐射方向的功率降到最大值一半时，辐射方向之间角度。

   图 1 波束宽度

                                                                                 

天线增益：定向天线最大辐射功率与各向均匀辐射天线辐射功率之比。

    图 2 天线增益

                                                                                 

副瓣电平：常用副瓣最大值与主瓣最大值之比表示。

         

图 3 副瓣电平

                                                                                   

1.2、天线的E面和H面

以半波振子天线方向图为例，将方向图沿着XOZ面切开看去为E面方向图（图 4），将方向图沿着XOY面切开看去为H面方向图（图 5）。

       图 4 E面方向图

                                                                       

 图 5 H面方向图

                                                             

由图 6中可以看出，八木天线的方向性要比半波振子的号。

图 6 半波振子天线与八木天线方向图

                           

1.3、其他天线

基站天线

双脊喇叭天线

波导缝隙阵天线

八木天线

半波振子天线

抛物面天线

平面螺旋天线

单元阵列天线

。。。

1.4、天线扫描方式

1.4.1、螺旋扫描

                                                       

图 7 螺旋扫描

                                                                                     

1.4.2、分行扫描

进行分行扫描的时候，通过在方位向上进行快速扫描，在俯仰上进行缓慢扫描。

                                                       

图 8 分行扫描

                                                                                       

1.4.3、锯齿扫描

进行锯齿扫描的时候，在俯仰上进行快速扫描，在方位上进行缓慢扫描。

                                                     

图 9 锯齿扫描

                                                                                   

1.5、雷达扫描实现原理

1.5.1、机械性扫描

1. 反射面和馈源一起随着动伺服动；
2. 反射面动，馈源不动；
3. 馈源动，反射面不动。

     优点：实现简单，安装伺服即可；

     缺点：机械运动惯性大，扫描速率低，跟踪误差大，只能进行单目标跟踪。

 

1.5.2、电扫描

                  

图 10 天线指向为0°

                                                                                 

                  

图 11 天线指向为θ