AESA有源阵列基础小知识

相控阵是目前的雷达主流体制，而有源相控阵又是当前的主流方向，也就是常听说的井喷式发展，主要发展的就是有源相控阵。

一、AESA定义

AESA，全称为有源电子扫描阵列雷达，接下来解释一下里面的这些词：1.有源，可以理解为天线单元中有从发射机直接送过来的"电"，也就是电是直接从发射机送过来的，而无源也是发射机先通过一个天线（比如喇叭口），发射到空中，然后再到达主天线，最后通过主天线辐射出去；2.电子扫描，也就是常说的电扫，它通过改变主天线辐射时各个天线单元的"电信号"从而实现波束指向和形状的变化，采用的方法大多以控制相位为主（少量会控制频率），所以也称相控阵；3.阵列，顾名思义，就是将主天线的各个天线单元摆放成一个阵列，如果我们将每个天线单元看作一个点，那么，整个主天线就像是一个由点构成的阵了，一般有矩形阵，椭圆形阵（包括圆形阵），多边形阵（六边形，八边形）。

二、工作原理简介

通过以上描述，有源相控阵大概就是这样一个形象：一块平板上，按照阵列的方式布置着一些天线单元，这些天线单元后面的发射机为它提供发射的信号，通过移相，也就是改变这些信号的相位（实际也会改变幅度，这个问题在文章的下一个部分讲），可以使电磁波在空间形成一个定向的波束；接收时，各个天线单元收到的信号经过移相，并通过某种方式合在一起（这个合成称为波束合成），形成接收波束。

三、一些说明

1.发射信号的移相，可以在天线辐射出去前的任何时机实现，一般有两种方法：（1）在天线单元中，进行控制移相，比如延迟线这种线缆，或者加入一个设备进行移相；（2）在发射机中移相好了之后再给天线单元，或者发射机产生的信号本身相位就不同。

2.接收的波束形成，可能有很多种不同的移相组合方式，其目的是为了形成不同的接收波束，因为多波束是现代雷达所必须的，它可以用于测量目标角度（包络方位角和俯仰角）。

3.阵列为什么能形成定向波束？这是一个关于相控阵基本原理的知识，我们可以用水波干涉的例子来类比。比如你同时将两个石头丢到水中，它是一种样子。它的传播方向是向着两个石头的垂直平分线，那么如果两个石头一前一后呢，你会发现它的传播方向改变了，这就是它的基本原理——波的叠加。

4.波束是个啥？波束相当于一个表现电磁波强度的形象工具，对于值高的方向，其强度大（也就是功率高），对于值小的方向，其功率低。为什么多个天线单元辐射后就出现这种情况呢？因为，对于一个波来说，有的时候它的幅度是正值，有的时候它的幅度是负值，当两个波进行叠加时，如果正值和正值叠加（或者负值和负值叠加），那么它们合成出来的波在这个地方就变强了，如果正值和负值叠加，它们在这个地方的强度就变弱了。我们最终通过一个图像表现出来波束的这种强弱的情况，就是我们所说的波束，也就是波束方向图。