相控陣天線通道誤差對波束形成的影響研究方案

2.3 誤差對旁瓣電平的影響

旁瓣電平為設計的旁瓣電平加上由于幅相誤差產(chǎn)生的隨機量，這個隨機量導致旁瓣電平的上升。在幅相誤差影響下，平均旁瓣電平為：

式中：SLL為無幅相誤差時的旁瓣電平；σ2δ 為通道幅度誤差的方差；σ2Φ 為通道相位誤差的方差；η 為錐銷效率。可以看出通道幅度誤差和相位誤差都會影響旁瓣電平。

3 仿真分析

本文基于30 陣元的等邊三角形柵格陣進行仿真，陣元排列方式如圖1所示，陣列采用稀疏布陣的形式，相鄰陣元間距為d,是入射波長的2倍，入射信號方位角為0°，俯仰角為0°，波束形成采用靜態(tài)加權的方式。

通道間不存在幅相誤差時的形成波束如圖2所示。

仿真實驗1:不同幅相誤差條件下的主瓣增益損失，取100次蒙特卡羅試驗結果的平均值，仿真結果見表1.

仿真實驗2:不同幅相誤差條件下的波束指向誤差，取100次蒙特卡羅試驗結果的最大值，仿真結果見表2.

仿真實驗3:不同幅相誤差條件下旁瓣電平的增加量，取100次蒙特卡羅試驗結果的平均值，仿真結果見表3.

由表1~表3可以得到以下信息：通道間幅相誤差都會引起波束主瓣增益下降，且相位誤差對主瓣增益的影響更大，當通道間幅度誤差為3.52 dB,相位誤差為28.64°時，主瓣增益損失可達1.461 8 dB;波束指向誤差主要由相位誤差導致，當通道間相位誤差為28.64°時，最大波束指向偏差可達2.02°；通道間幅相誤差還會引起波束旁瓣電平的升 高，當通道間幅度誤差為3.52 dB,相位誤差為28.64°時，旁瓣電平增加值可達4.182 5 dB.

4 結語

由此可得出結論：相位誤差不僅會使波束主瓣增益降低，旁瓣電平抬高，還會引起波束指向偏差，而相控陣天線通道間幅度誤差對波束指向的影響不大，但會使波束方向圖的主瓣增益降低，旁瓣電平升高。