天線陣

所謂天線陣就是將若干個相同的天線按一定規律排列起來組成的天線陣列系統。主要用來增強天線的方向性，提高天線的增益係數，或者為了得到所需的方向特性。

基本介紹

• 中文名：天線陣
• 外文名：Antenna array
• 拼音：tiān xiàn zhèn

基本定義

天線陣就是把許多輻射單元按一定方向排列所構成的輻射系統。構成天線陣的輻射單元稱為陣元。而且此陣元必須是相似元或相同元，所謂相似元或相同元是指所有陣元必須結構形狀相同、尺寸相同。而且排列方向也相同，即具有相同的方向圖因子。陣元可以是對稱振子。也可以是其他形式的天線。

天線陣的輻射特性取決於陣元的類型、數目、排列方式、陣元間距以及陣元上電流的振幅和相位分布。天線陣的輻射場是各個天線元所產生電磁場的矢量疊加。

基本原理

在通信系統中，特別是在點對點的通信系統中，要求天線有相當強的方向性，即天線能將絕大部分能量集中向某一預定方向輻射．然而單一的對稱天線隨著對稱天線臂的電長度的增大，其方向圖的主瓣變窄。方向性會變好，然而當電長度大於0.5時，天線上就會出現反向電流，使得主瓣變小，副瓣增大方向性變差。所以單靠增加天線的長度來提高其方向性是不可行的。因此來利用天線陣。

單一的天線無論在性能上．還是在功能上都是有限的，就像單個人的能力是有限的一樣。如果把多個人組成一個團隊．其功能往往會大於幾個單個人的能力之和。類似地，如果將若干個相同的天線按一定規律排列起來組成的天線陣，其功能和性能往往會遠大於單一的基本天線。多個天線單元組成的天線陣，它的功能顯然與單個的天線不同，並且隨著不同“陣法”的變換。其方向特性、阻抗特性、頻率特性都會隨之變化。我們可以採用不同的組合。來達到要求的性能指標。

作用

利用天線陣的輻射特性取決於陣元的類型、數目、排列方式、陣元間距以及陣元上電流的振幅和相位分布。天線陣的輻射場是各個天線元所產生電磁場的矢量疊加。為了增加天線的方向性或得到所需的輻射方向，採用天線陣。天線陣的作用就是增強天線的方向性。提高天線的增益係數。或者為了得到所需的方向特性。

類別

分類依據

因陣元在空間的排列方式不同，天線陣可組成直線陣列、平面陣列、空間陣列(立體陣列)等多種不同的形式。還有一種稱為“共形陣”。即陣元配置在匕機或飛彈實體的表面上，與飛行器表面共形。

均勻直線式天線陣

在許多無線電系統中，用對稱單元天線組成的二元陣，往往滿足不了方向性的要求為了得到較強的方向性。可以採用多元陣。多元陣的單元天線按一定方式排列，利用方向性乘積原理，可以增強某些方向的輻射。相應地減弱另一些方向的輻射。

1. 邊射式天線陣：最大輻射方向與天線陣軸線互相垂直的天線稱為邊射式天線陣豉側射式天線陣。構成邊射式天線陣的條件是：該天線陣的相鄰天線單元的電流相位相同。
   
2. 端射式天線陣:在實踐中，有時需要使天線陣的最大輻射方向指向沿天線陣軸線的方向.這樣的天線陣就叫端射式天線陣。
   

縫隙天線陣

為了加強縫隙天線的方向性，可以在波導上按一定的規律開出一系列尺寸相同的縫隙。構成波導縫隙陣。由於波導場分布的特點，縫隙天線陣的組陣形式更加靈活和方便。