相控陣

在天線理論中 ， 相控陣通常是指電子掃描陣列 ， 一種計算機控制的天線陣列 。 它可以產生一束無線電波 ， 並在不移動天線的情況下通過電子控制指向不同的方向 。 在一個簡單的陣列天線中 ， 來自發射器的射頻電流被饋送到具有適當相位關係的多個單獨的天線元件 ， 以便來自獨立元件的無線電波組合 （ 疊加 ） 形成波束 ， 以增加在所需方向上的輻射功率和抑制不希望的方向的輻射 。 在相控陣中 ， 來自發射器的功率通過稱爲移相器的設備饋送到輻射元件 ， 該設備由計算機系統控制 ， 可以電子方式改變相位或信號延遲 ， 從而將無線電波束轉向不同的方向 。 由於天線陣列的尺寸必須擴展許多波長才能實現窄波束寬度所需的高增益 ， 因此相控陣主要適用於無線電頻譜的高頻端 ， 即特高頻和微波頻段 ， 在這些頻段中 ， 工作波長較小 ， 更爲方便 。 相控陣最初被設想用於軍用雷達系統 ， 以引導無線電波束快速穿過天空以探測飛機和導彈 。 這些系統現在被廣泛使用 ， 並已擴展到民用應用 ， 例如用於手機的5G MIMO 。 相控陣原理也用於聲學 ， 相控陣聲換能器用於醫學超聲成像掃描儀 （ 相控陣超聲波 ） 、 油氣勘探 （ 反射地震學 ） 和軍用聲納系統 。 術語 “ 相控陣 ” 有時也用於非轉向陣列天線 ， 其中饋電功率的相位以及因此天線陣列的輻射方向圖是固定的 。 例如 ， 由多個桅杆輻射器組成的 AM 廣播無線電天線饋電以產生特定的輻射圖樣 ， 也稱爲 “ 相控陣 ” 。