相位阵列

相位阵列（phased array）

相位阵列（phased array）使用两个或者多个激励单元（driven element，直接和馈线相连）在某些方向获得增益，付出的代价是牺牲其它方向的增益。

两对简单的相控偶极子天线如下图所示。在A中，两个偶极子天线相距四分之一波长，并且输入信号的相位差是90度，从而产生出单向辐射模式（向右的方向辐射信号最强，向左的方向辐射信号最弱）。而在B中，两个偶极子天线相距一个波长，并且输入信号同相，结果是双向辐射（向右和向左的方向辐射信号都最强）。

为了让相位阵列正确工作，相位调整部分（即图中的phasing harness）的长度设置是非常关键的。在A中，两个传输线的连接部分到右边天线的电气长度必须比两个传输线的连接部分到左边天线的电气长度大四分之一波长。在B中，两个传输线的连接部分到右边天线和左边天线的电气长度必须一样。四分之一波长

的计算公式是：Q m=75.0*v/f MHz，其中，v是相位配线（phasing harness）的速度因子。

相位阵列的方向模式可以是固定的，也可以是可变的。在上图A中画出的偶极子天线对，只要RF信号的工作波长足够短到用金属导管做相位配线，就可以安装在一个可360度旋转的基座上，以动态调整方向模式。

天线爱好者常常争论，长线天线的长度要多长才能保证天线的性能。有人认为一个波长就够了；有人认为需要两个波长甚至更多。有些人把底端馈电、长度随机（小于一个波长）的天线称为长线天线，但是这类天线被称为随机天线更好。

要成为真正的长线天线，天线必须是直的，而且要足够长，从而让它的增益明显大于偶极子天线。天线的增益是长度的函数：天线越长，增益越大。一个长达几个波长的直天线可以获得几个dBd的增益。这种天线的辐射方向图是复杂的，包括几个主瓣和几个旁瓣。主瓣的方向基本上与导线一致，而旁瓣会出现在各个方向。当天线的长度发现小改变时，天线辐射方向图会有很大的变化。

垂射天线阵（broadside array）的几何结构如下图所示。激励单元可以象下图一样由单个辐射器组成，也可以是一个复杂的系统。如果在后面再放一个反射屏，就成了横列定向天线。

一个典型的端射阵天线（end-fire array）由两个平行的、相隔四分之一波长、相差90度的半波长偶极子天线组成。它形成了一个单向辐射模式。或者，这两个激励单元也可以相隔一个波长并且同相，这会形成一个双向辐射模式。在调相配线中，传输线的长度必须准确设置，并且知道传输线对应的速度因子。在第一张图中的相控偶极子系统都是端射阵天线。