电子科技大学2010 -2011 学年第二学期期末考试 a 卷。
课程名称： 阵列天线分析与综合考试形式： 一页纸开卷考试日期：2024年6月24日考试时长：120分钟。
课程成绩构成：平时 20 %，期中 0 %，实验 0 %，期末 80 %
本试卷试题由__四__部分构成，共__6__页。
一、填空题（共30分，每空1 分）
1. 阵列天线的分析是指在已知阵列的四个参数(1) 单元数 、(2) 单元的空间分布 、(3)_ 激励幅度分布和(4) 激励相位分布的情况下，确定阵列天线辐射特性。阵列天线的综合则是指在已知阵列辐射特性如(5) 方向图 、(6) 半功率波瓣宽度和(7) 副瓣电平等的情况下确定阵列的如上四个参数。
2. 单元数为n，间距为d的均匀直线阵的归一化阵因子为s(u)＝(8)，其中，k=(9)，表示均匀递变相位或相邻单元之间的相位差 ，其最大指向为(10)。当n很大时，侧射阵的方向性系数为d=(11)，半功率波瓣宽带为(12)_ 副瓣电平为sll=(13)_-13.
5_db；端射阵的方向性系数为d=(14)，半功率波瓣宽带为(15)_
3. 均匀直线阵的零点位置与(16)__单元数n_、(17)__单元间距d__、18)__频率(或波长)__和(19)_最大指向(或均匀递变相位)__有关。
4. 用z变换分析阵列特性要求阵列单元间距为(20)__等间距__，激励相位为(21)__均匀递变___激励幅度的(22)__包络可z变换___
5. 道尔夫—切比雪夫阵列的特点有三点，一是(23) 等副瓣电平 ，二是(24) 在相同副瓣电平、相同阵列长度下其主瓣宽度最窄 ，三是(25) 阵列单元数多副瓣不是很低时，阵列两端单元的激励幅度将发生跳变 。
6. 构造线源泰勒方向图函数的基本函数是(26)；构造圆口径泰勒方向图函数的基本函数是(27)，它是圆口径为(28)__均匀___分布时方向图函数。
7. 均匀直线阵的可见区随间距d的变化是使(29)__可见区范围大小改变___随均匀递变相位的变化是使(30)__可见区位置发生移动___
二、简答题（ 共20分，共4题，每题5分）
1. 简述构造泰勒空间因子的基本思想。(5分)
答：(1)由线源理想空间因子出发，由于找不到一种激励分布来实现理想空间因子；
2)引入基本函数，虽然基本函数是可以实现的，但其副瓣电平高且不可调整；
3)根据向远副瓣方向移动零点位置可降低副瓣电平的原理，可将基本函数的前个零点去掉，代之以修改的理想空间因子的零点，这样就构建出问题给出的泰勒方向图函数s(u)。
2. 试述阵列采用均匀分布、切比雪夫分布、泰勒分布实现差方向图的条件。再列举三种实现差方向图的线阵分布，并画出分布示意图，指出哪种差方向图分布可调副瓣电平。(5分)
答：均匀分布、切比雪夫分布和泰勒分布都是对称分布，它们实现差方向图的条件是：(a)采用偶数阵列；(b)把阵列分为两半，两半单元的激励相位相差180度。
此外，可实现差方向图的激励幅度分布还有贝利斯分布、n为偶数的三角形反相激励分布、一个周期的正弦分布等。
贝利斯分布反相激励的三角形分布一个周期的正弦分布。
3. 简述切比雪夫直线阵的参数和间距d的变化对其辐射方向图的影响。(5分)
答：是调节切比雪夫阵方向图副瓣电平的参数，越大，副瓣电平越低，主瓣宽度变宽；
间距d变大，则方向图副瓣增多，主瓣宽度变窄，但是当时，方向图会出现栅瓣，间距d的选择应使方向图不出现栅瓣为原则。
4. 试述若要求副瓣电平为sll≤－25db时，间距的泰勒阵列的单元数n>8。(5分)
答：一个n单元阵列，当时，其方向图的零点个数为n－1，主瓣两侧各有副瓣个，应有，则。有书上表2.5查得当时，，得 n>8。
三、阵列分析与计算题（ 共24分，共2题，每题12分）
1. 有一xy平面内的圆环阵，单元数为n，圆环半径为a，如下图所示。设第n个单元所处位置为，，，激励幅度和相位分别为和，求圆环阵列的远区辐射场及阵因子表示。(12分)
解：第n个单元的位置坐标为。
该单元的远区辐射场为。
波程差。圆环阵的总场为。
式中阵因子为：
2. 有一可分离型分布的矩形网格矩形边界平面阵，单元间距dx=dy=/2，单元数nx×ny=20×20，它在xoy和yoz平面内均产生副瓣电平为－26db的道尔夫—切比雪夫方向图，当主瓣指向为时要求计算：
1) 沿x和y方向的均匀递变相位和；
2) 半功率波瓣宽度和；
3) 面积波瓣宽度b和方向性系数d。
解：(1)
或 29.67db
另一方法求d。，，
或 29.53db
四、阵列综合设计题（ 共26分，共2题，每题13分）
1. 利用道尔夫—切比雪夫方法综合一个6单元等间距d=λ/2的侧射阵，使阵因子方向图的所有副瓣电平都等于－26db，要求：
1) 求出激励幅度归一化分布in，写出排列顺序；
2) 计算半功率波瓣宽度(bw)h和方向性系数d。
已知切比雪夫多项式公式，，】
解：(1)已知n=6，，则 m=n/2=3，n-1=5， ，
得。令 ，得。
归一化。排列顺序：
n较大时：， 或 7.43db
n较小时：
或 7.2db
2. 设计一个等间距为d的n单元(偶数)泰勒阵列，要求扫描范围为±45o，侧射时的半功率波瓣宽度为2.5o，阵因子方向图副瓣电平为－30db。
要求确定n和d，并计算最大均匀递变相位。
解：已知，，
1)，取取整。
由。由抑制栅瓣条件。
得： n=44.2 取 n=46
再回代如(*)式计算得：
2) 由。得
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