相控阵线圈的相位计算

上次计算相控阵K9AY的时候用了mmana去凑相位，总觉得这是个很傻的方法，我需要找到这个有规律的公式，然后用mmana校核一下才是正道，上面的图表达了这个关系式，其中Δφ是个各单元间所需要的馈电相位差，d是单元间的间距（以波长为单位），Λ是波长，Θ是所需要的辐射方向。

Δφ=2π/Λ*d*SIN(Θ)

对于上次那个K9AY的馈电，前后两个单元的间距是28m=1.4*Λ /4，所以需要集中一个方向最大增益辐射时Δφ=2*π*1.4/4*SIN(90°)=0.7π=126°，左右两个单元的相位则应该是63°，也就是说辐射方向单元为-63°，中间单元为0°，后面的单元是63°。用mmana模拟一下：

红色的是126°移相方案，参考对比的是我们先前用的180°移相，相比之下，一个增益高，一个FB高，还不好取舍。

如果我们考虑160m方案后会是什么结果呢？先计算一下160m是的最大增益移相角Δφ=2*π*1.4/8*SIN(90°)=0.35π=63°，这时候MMANA模拟结果如下：

增益的确大，但是和180°移相方案比，仍然是FB差，这个结果和我上次用蠢方法做出来的是一样的。如果是发射天线，没啥好说的，就用这个126°(63°160m)的结果，他增益最大。作为接收天线，牺牲一个db的增益，却能带来明显高得多的FB。

还是觉得没有搞清楚，再找一篇文章：

Endfire Array

如果阵列沿一字排开，这里的 $θ是指希望的指向和阵列排开的方向的夹角$

计算相对简单一些，最强的信号强度是 $θ$ = 0^o 时，最弱信号强度是 $θ$ = 90^o

其中S是阵列间隔，当然阵列系数最大的时候 $varphi$ = 0^o ，我们可以确定单元间的移相角 $α$ :

$varphi = frac{{2pi }}{lambda }scos left( theta right) + alpha$

$0 = frac{{2pi }}{lambda }scos left( 0 right) + alpha$

$alpha = - frac{{2pi }}{lambda }s$

最终的阵列系数AF计算如下:

$AF = left| {frac{{sin left( {frac{{nvarphi }}{2}} right)}}{{sqrt n sin left( {frac{varphi }{2}} right)}}} right|quad {rm{where}}quad varphi = frac{{2pi }}{lambda }sleft( {cos left( theta right) - 1} right)$

${rm{generally}}quad s = frac{lambda }{4}quad quad quad {rm{therefore}}quad quad quad varphi = frac{pi }{2}left( {cosleft( theta right) - 1} right)$

一个6单元阵列在不同间隔下的辐射图:

算一下4K9AY放在左右两边的单元看看，他们和第一个单元的相位差 $α是多少$

φ=2π/Λ*S*COS(Θ)+α 最大相位系数取0，S正好是4分之一波长，Θ是45°，0=2π*1/4*COS(45°)+α，α=-0.35π=63°，验算正确，哈哈。

BA4ALC/BA5CW 2014-09-30