一个相位中心的问题

假设计算出来了相位中心，或者在主瓣范围内有近似的相位中心，请问如何去用相位中
心，在相控阵中如何使用？可以不用相位中心的概念吗？所有天线选取同一个相位参考
点，谢谢

 

RE，对于多数相控阵天线，无须考虑相位中心，因为他们多数是平面阵和线阵，单元之间是空间平移对称的。平面阵的波束合成考虑的是天线单元相位中心的间距，而对于平面阵，此间距正好就是单元之间的距离，所以对于平面阵，不用考虑相位中心。
    对于共形阵，需要考虑的是相位方向图，因为波束合成时必须将所有单元发射的信号同相叠加。而由于共形阵单元各自的单元方向图指向不同，所以在波束合成的时候，每个单元的方向图不能按方向图乘积定理中那样当成公因子提取出来。但是对于共形阵，只要区同一个相位参考点，比如圆柱阵的中心点，测量或计算所有单元相对此点的相位方向图就可以了。
    相位中心使用的背景更多的是反射面天线和透镜的馈源中。因为对于此类空间馈电天线，馈源天线的相位中心一般应放置在反射面或透镜的焦点上。如果馈源的相位中心不是位于焦点，或者馈源没有相位中心，会导致散焦，从而恶化天线性能。
    其实对于GPS之类的天线，按我的理解，没有太大的必要找到其相位中心。只要找一个参考点，然后测量在该参考点的相位方向图，然后在计算位置的时候，把此方向图考虑进去，那么计算的结果，就是此参考点在地球坐标中的位置。

 

我的理解也是这样的，如果有这样一个背景：一个对数周期天线组成的圆形阵，用矩量
法计算单元方向图，在计算方向图时应该要选取一个相位参考点，如果选对数周期天线
的起始端，假设得到的复方向图函数为F（θ，φ），若远场信号为s（t），则能否把这
个单元的接受信号写为F（θ,φ)s（t）? 从而整个阵列的接收信号向量写为
[F1(θ,φ)*exp(j*k*R*sin(θ)cos(φ-（1-1）Δφ))*s(t)，
F2(θ,φ)*exp(j*k*R*sin(θ)cos(φ-（2-1）Δφ))*s(t)，
…，
FN(θ,φ)*exp(j*k*R*sin(θ)cos(φ-（N-1）Δφ))*s(t)]
看到一些资料上些的都是说要以天线的相位中心来计算每个天线的相对相位，我的
理解是不要相位中心也可以测向，不知道理解对不对，另外还有这样一种做法：
[|F1(θ,φ)|*exp(j*k*R'*sin(θ)cos(φ-（1-1）Δφ))*s(t)，
|F2(θ,φ)|*exp(j*k*R'*sin(θ)cos(φ-（2-1）Δφ))*s(t)，
…，
|FN(θ,φ)|*exp(j*k*R'*sin(θ)cos(φ-（N-1）Δφ))*s(t)]
|F(θ,φ)|只表示幅值，R'为主瓣范围内的等效的相位中心（近似的）
请问这两种做法那种是合理的？自己糊涂了，好像这些属于基本概念的问题，但就是想
不明白

 

晕，这么多公式
    其实这两种表示是等价的，但是这两种表示都是有问题的，因为两个表示式中，FN(θ,φ)的表示是有问题的，应该表示为FN(θ,φ-（N-1）Δφ)。
    天线的相位中心并没有什么特殊，它也仅仅是测量相位方向图时的参考点。只不过在该参考点测量相位方向图时，相位是一样的或者起伏很小。
    当天线组阵时，就涉及到天线单元之间由于位置差引入的相位差，即阵列流形，或者具体的说，就是exp(jkr)或类似的那一项。每个一个天线单元都有自己的exp(jkr)，因此问题的关键在于这些exp(jkr)的相对值，或者说天线单元的相对位置。显然，天线单元不是一个简单的数学点，有一定的尺寸，那么取其上的那个点作为基准是对的呢呢？显然应该是用于测量单元相位方向图的那个点。
    在把所有天线单元的幅度相位方向图都得到后，组阵的时候，天线单元相对位置应该就是每个天线测量时参考点之间的相对位置。
    对于你的第一组表达式，是一个比较通用的形式，那里的R应该是指测量单元方向图时的参考点所在的圆弧半径，而Fn(θ,φ)是在该参考点测量的单元方向图。
    如果天线单元在一定的角度范围内存在相位中心，那么就可以把Fn(θ,φ)表示为|Fn(θ,φ)|exp(jψ）的形式，这是因为在一定的角度范围内，方向图的相位基本上就是ψ。当然，此时Fn(θ,φ)是在以相位中心为参考点测量的单元方向图。将上述这些条件代入你的一组表达式，即把第一组中的Fn(θ,φ)用|Fn(θ,φ)|exp(jψ）代替，而R用R'代替。然后剔除公共项exp(jψ），就得到了你的第二组表示。
  

 

谢谢指点，理解了，那个公式里面的角度旋转昨天写的时候写掉了，呵呵，以后有问题
再来请教

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