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天线上行组阵空间功率合成性能初步分析

时间:2022-10-27 09:54:02 来源:网友投稿

zoޛ)j馑DVm5߀5N7u^vM<MzXvɩڗ+工作频率6 GHz。天线在地面相对圆点对称分布,间隔200 m直线排列,仿真结果如图2所示。

从仿真结果可以看出,随着天线数量的增加,远场同一区域的干涉条纹宽度减小,而条纹之间的间隔相对增大,中心点合成功率明显增加。由此可知,随着天线数量的增加,远场功率得到增强。当天线间隔增加时,远场干涉图变化情况如图3所示。

对于2元和4元阵,与天线间隔200 m相比,间隔增大到400 m时,干涉条纹变窄,条纹数量增多,同一点合成功率有微弱减小。同样,在其他条件不变的情况下,改变天线口径时,可知随着天线口径的增大,远场同一点处的合成功率增大。此外,只改变天线发射频率时,可知随着频率增加,合成功率将得到增强。

考虑天线间存在相位差时,对于二元34 m口径天线,频率3 GHz,天线间隔400 m,相对于圆点对称分布,分别仿真两天线相位差为0°,30°,60°,90°,120°和180°时,在距离40万km的远场位置处干涉图样的变化情况。其中左侧天线相位不变,调整右侧天线初始相位即可,仿真效果如图4所示。

从图4中分析可知,功率合成最强点在逐渐向右侧移动,且强度逐渐减小;当相位差为180°时,功率最强点变为最弱点,两天线辐射相消,反映了相位差的变化对功率合成的影响。据此,通过对干涉条纹的观察,适当调整天线相位对相差进行补偿,可以实现上行天线组阵合成功率的最大化。

4 结 论

本文对天线上行组阵空间功率合成的性能进行了分析,利用Matlab软件对合成性能进行了仿真,通过比较分析,从理论上验证了天线上行组阵实现空间功率合成的可行性,证实了天线间相位差变化与功率合成的重要关系。因而在实际中如何调整天线间相位,实现信号在深空目标处相位对齐,是一个重要的研究方向。

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