非周期阵列形式研究

3.2.3 旋转超级子阵形成非周期阵列（类似于GBR-P）

子阵级非周期阵列的一种形式是将整个阵面划分为几个超级子阵，对各个超级子阵进行不同程度的旋转，而每个超级子阵仍是周期性的。旋转超级子阵之所以能降低天线阵的栅瓣电平，其原因在于各个超级子阵的栅格取向各有不同，从而使各个子阵的栅瓣在方向余弦空间中的位置不同而不能叠加。采用此种非周期阵列方式的一个较为成功的例子是美国地基雷达初样型GBR-P，根据文献中有关GBR-P天线阵面制造的数据，确定其有效口径大小为12.5米，单元间距为76mm（约2.7个波长），单元数目为16896个，单个组件输出功率（峰值）为10W^[6]。本文对其阵面排布和波瓣性能进行了深入分析与研究，对其天线阵面主要性能估算如表1所示，并给出了阵面排布仿真图和相应的波瓣图仿真结果。

表1 GBR-P天线阵面主要性能初步估算

图11 GBR-P阵面排布仿真图

图12 扫描法向时方位面波瓣图

图13 扫描5度时方位面波瓣图

图14 扫描12.5度时方位面波瓣图

4 结论

本文在研究小型阵列非周期形式的基础上，探讨了适应于大型阵列的非周期排布形式，具有一定的工程应用价值。但对于非周期阵存在一个问题，栅瓣虽然得到了一定程度的抑制，但是主瓣附近的副瓣却抬高了，这是由于阵列非周期化导致了低副瓣加权性能的恶化。故有待于探讨如何将阵列排布和加权进行同时优化以获得更好的波瓣性能。