基于三极化单元的平面阵列半空间扫描波束形成与分析陈曦*①付明①韩国栋②①(西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室西安710071)②(中国电子科技集团公司第五十四研究所石家庄050081)摘要：为了实现三极化平面阵列的高性能宽角扫描，提出一种基于三极化单元的平面阵列半空间扫描波束形成方法，并对相控阵扫描特性进行了分析。首先，在假设单元3个极化特性一致的前提下，从期望的合成波束指向出发，将与之正交的极化电场单位矢量沿3个极化方向分解，从而获得3个极化电场分量的相位和幅度，再依据功率与极化电场幅度平方成正比的关系，推导获得4种极化形式下极化合成所需的激励表达式，并通过仿真验证了该激励表达式的正确性。接着采用经典的阵因子控制方法，改变阵元相位差，使阵因子扫描角与单元波束指向一致，从而形成半空间任意方向扫描的阵列波束。最后，在不考虑阵元间互耦的情况下，对4种极化形式下的阵列扫描特性进行仿真分析与对比，结果表明，该阵列具有优越的半空间扫描特性，验证了该波束形成方法的有效性。关键词：三极化；相控阵；极化合成；半空间波束扫描；波束合成中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1009-5896(2023)06-2115-08DOI:10.11999/JEIT220520DevelopmentandAnalysisofahalf-spaceScanningBeamforPlanarArraysBasedontri-polarizedElementsCHENXi①FUMing①HANGuodong②①(NationalKeyLaboratoryofAntennasandMicrowaveTechnology,XidianUniversity,Xi’an710071,China)②(The54thReasearchInstituteofChinaElectronicsTechnologyCorporation,Shijiazhuang050081,China)Abstract:Toachievehighperformancebeamscanningoftri-polarizedplanararraysoverawideanglerange,thisstudypresentsatri-polarizedelement-basedmethodthatformsahalf-spacescanningbeamofplanararrays.Moreover,thebeamscanningcharacteristicsofthephasedarrayarealsoanalyzedandpresented.Consideringthatthecharacteristicsofthethreepolarizationsoftheelementareconsistent,startingfromtherequireddirectionofthesyntheticbeamoftheelement,theunitvectorofthesynthesiselectricfieldorthogonaltothebeamdirectionisdecomposedalongthethreeorthogonalpolarizationdirectionstoobtainthephaseandamplitudeofthethreepolarizationelectricfieldcomponents.Subsequently,accordingtotheproportionalrelationshipbetweenthepowerandsqu...
