相控陣檢測是一種無損檢測技術(shù)。今天我們主要介紹相控陣測試的延伸,相控陣測試。
相控陣檢測本身的設(shè)計(jì)主要涉及幅值、相位分布和單元阻抗的設(shè)計(jì)。陣列的大小由波束寬度最窄時(shí)的寬度值和旁瓣電平?jīng)Q定。相位分布主要由光束要求決定。由于單元方向圖和阻抗的限制,平面相控陣的最大掃描范圍通常為±60°的錐形,通過增加球面透鏡也可以獲得半球形掃描。
如果只需要方向圖的最大值在空間中移動(dòng)(掃描),則只需要形成線性變化的相位分布。在這一點(diǎn)上,方向圖的最大方向垂直于等相平面。使用數(shù)字移相器時(shí),除了少數(shù)特殊角度外,一般不能得到精確的線性相位分布。此時(shí),寄生旁瓣可能出現(xiàn)在定向圖的某些方向上,其大小與具體的相位分布圖有關(guān)。為了滿足特殊要求,需要采用定向方向圖合成方法提前計(jì)算出所需的陣列相位分布。例如,可以將陣列劃分為幾個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域可以視為一個(gè)獨(dú)立的陣列,從而設(shè)計(jì)該陣列的方向圖。這可以導(dǎo)致多個(gè)波束同時(shí)存在于空間中,或者可以使用特殊的相位分布來擴(kuò)大方向圖或形成余割平方方向圖。
為了簡化饋電結(jié)構(gòu),有些相控陣天線的幅值是相等的。為了克服振幅分布一定時(shí)副瓣電平高的缺點(diǎn),可以采用密度加權(quán),即陣列表面有源輻射單元的分布是不均勻的,其分布密度按一定的規(guī)律變化。將無饋源輻射單元放置在主動(dòng)輻射單元的邊緣,改善輻射單元的阻抗特性。
相控陣天線中的輻射單元數(shù)量較多,失效單元數(shù)量在5%以下時(shí),對(duì)天線陣列性能的影響不顯著,可靠性高。
在雷達(dá)中采用相控陣天線后,波束控制的靈活性大大提高,因此可以制成多功能雷達(dá),使一個(gè)雷達(dá)可以充當(dāng)多個(gè)傳統(tǒng)雷達(dá)。隨著微波集成電路技術(shù)的發(fā)展和新型移相器的出現(xiàn),相控陣天線的成本不斷降低,體積越來越小,重量也在進(jìn)一步減輕。