相控阵天线通道误差对波束形成的影响研究方案

2.3 误差对旁瓣电平的影响

旁瓣电平为设计的旁瓣电平加上由于幅相误差产生的随机量，这个随机量导致旁瓣电平的上升。在幅相误差影响下，平均旁瓣电平为：

式中：SLL为无幅相误差时的旁瓣电平；σ2δ 为通道幅度误差的方差；σ2Φ 为通道相位误差的方差；η 为锥销效率。可以看出通道幅度误差和相位误差都会影响旁瓣电平。

3 仿真分析

本文基于30 阵元的等边三角形栅格阵进行仿真，阵元排列方式如图1所示，阵列采用稀疏布阵的形式，相邻阵元间距为d,是入射波长的2倍，入射信号方位角为0°，俯仰角为0°，波束形成采用静态加权的方式。

通道间不存在幅相误差时的形成波束如图2所示。

仿真实验1:不同幅相误差条件下的主瓣增益损失，取100次蒙特卡罗试验结果的平均值，仿真结果见表1.

仿真实验2:不同幅相误差条件下的波束指向误差，取100次蒙特卡罗试验结果的最大值，仿真结果见表2.

仿真实验3:不同幅相误差条件下旁瓣电平的增加量，取100次蒙特卡罗试验结果的平均值，仿真结果见表3.

由表1~表3可以得到以下信息：通道间幅相误差都会引起波束主瓣增益下降，且相位误差对主瓣增益的影响更大，当通道间幅度误差为3.52 dB,相位误差为28.64°时，主瓣增益损失可达1.461 8 dB;波束指向误差主要由相位误差导致，当通道间相位误差为28.64°时，最大波束指向偏差可达2.02°；通道间幅相误差还会引起波束旁瓣电平的升 高，当通道间幅度误差为3.52 dB,相位误差为28.64°时，旁瓣电平增加值可达4.182 5 dB.

4 结语

由此可得出结论：相位误差不仅会使波束主瓣增益降低，旁瓣电平抬高，还会引起波束指向偏差，而相控阵天线通道间幅度误差对波束指向的影响不大，但会使波束方向图的主瓣增益降低，旁瓣电平升高。