雷達天線

雷達用來輻射和接收電磁波並決定其探測方向的設備。雷達在發射時須把能量集中輻射到需要照射的方向；而在接收時又儘可能只接收探測方向的回波，同時分辨出目標的方位和仰角，或二者之一。雷達測量目標位置的三個坐標（方位、仰角和距離）中，有兩個坐標（方位和仰角）的測量與天線的性能直接有關。因此，天線性能對於雷達設備比對於其他電子設備(如通信設備等)更為重要。

基本介紹

• 中文名：雷達天線
• 外文名：radar antenna
• 作用：輻射和接收電磁波
• 坐標：方位、仰角和距離
• 主要參量：方向圖、增益和有效面積
• 學科：通信、物理

基本信息

雷達中用以輻射和接收電磁波並決定其探測方向的設備。雷達天線具有將電磁波聚成波束的功能，定向地發射和接收電磁波。雷達的重要戰術性能，如探測距離、探測範圍、測角(方位、仰角)精度、角度分辨力和反干擾能力均與天線性能有關。

雷達天線在空間聚成的立體電磁波束，通常用波束的水平截面圖(即水平方向圖)和垂直截面圖(即垂直方向圖)來描述。方向圖呈花瓣狀，又稱為波瓣圖。常規的 天線方向圖有一個主瓣和多個副瓣。主瓣用於探測目標。副瓣又稱旁瓣，是無用的，愈小愈好。雷達的戰術用途不同，所要求的天線波束形狀也不相同。常規雷達的 發射波束和接收波束是相同的，一些特殊體制的雷達，發射波束和接收波束不同。脈衝雷達多數是發射和接收共用一個天線，靠天線收發開關進行發射和接收工作狀 態的轉換。有些雷達(如多基地雷達和連續波雷達)，其發射天線和接收天線是分開的。

種類

雷達天線類型很多，按其結構形式，主要有反射面天線和陣列天線兩大類。按天線波束的掃描方式，雷達天線可分為機械掃描天線、電掃描天線和機電掃描結合的天線。

反射面天線由反射面和輻射器組成。輻射器又稱饋源、輻射元、照射器，它向反射面輻射 電磁波，經反射形成波束。典型的反射面天線是旋轉拋物面天線，切割拋物面天線、拋物柱面天線、卡塞格倫天線、單脈衝天線、疊層波束天線、賦形波束天線和偏饋天線等多種形式。機械掃描天線通過機械的方法驅動天線轉動，實現天線波束在方位和仰角二維的掃描，掃描的速度較慢。電掃描天線，天線固定不動，波束在方位和仰角二維的掃描，都是用電子技術控制陣列天線上各輻射單元的饋電相位或工作頻率來實現，波束掃描的速度很快。機電掃描結合的天線一般是方位掃描由機械驅動天線旋轉進行，仰角掃描由電子技術控制各輻射單元的饋電相位或工作頻率來實現，因 此其方位掃描較慢，仰角掃描很快。有時也把機電掃描結合的天線叫一維電掃描天線。

主要性能指標

雷達天線主要目的是更好地接受和傳送數據，採用不同種類的天線擁有不同的指標，但雷達天線主要的性能指標有波瓣寬度、有效面積、增益、副瓣電平、極化方式、頻頻寬度、天線轉速和抗風力等。

波瓣寬度

波瓣寬度是天線方向圖中主波瓣電磁場半功率點 (0.707場強點)間的寬度，有水平波瓣寬度和垂直波瓣寬度。在雷達工作波長固定的條件下，天線口徑尺寸越大，波瓣寬度越窄。在天線口徑尺寸固定的條件 下，工作波長越短，波瓣寬度越窄。天線波瓣寬度與雷達的測角精度和角分辨力直接有關，波瓣窄，測角精度高，角分辨力強。

有效面積

有效面積表示雷達天線接收空中信號功率的能力，即雷達天線接收到的信號功率與來自最大輻射方向的信號的功率密度之比。一般雷達天線的有效面積為天線實際幾何面積的50%～90%。

增益表示