2。2 频扫天线阵列的参数

通常频率扫描天线阵列的设计都是基于一定的技术指标来进行的：已知频率或者波长对应的天线波瓣指向角度是；而频率或者波长对应的天线波瓣指向角度是。可以知道要求设计的频扫天线的频带宽度是，扫描的角度范围是。那么根据天线的设计要求，可以列出方程组：

                                       （2。4）

式（2。4）中涉及到了4个主要的设计参数：L，，，：

（1）L：天线阵列相邻辐射单元之间的馈线长度。当波导波长一定时，天线波束的扫描角速度会随着L的增大而增大，相应的天线只需相对小的工作频率带宽，就可以实现所要求的扫描角度范围。但是馈线损耗也会随着L的增大而增大。因此，频率扫描天线阵列的L的大小应适当，并不是越长越好。

（2）：，即：倍的天线侧向辐射的波导波长等于天线阵列相邻辐射单元之间的馈线长度L，它是一个正整数。显而易见，L随着的增大而增大。那么当波导波长一定时，越大，天线波束的扫描角速度也越大，波束指向对频率的变化也就越敏感。但是为了防止天线阵列出现栅瓣，有最大值，要求。通常确定了，就可以求出式（2。4）中的未知参数L和。

（3）：阵元距离，需要遵循扫描天线阵的间距关系，一般要求，且在频率扫描阵中对这个参数的限制会更加严格。当设计指标给定了工作频率以及最大扫描角度，必须要小于或等于。如果超过了，那么当天线波束扫描到最大角度时，天线就会出现栅瓣。

（4）：天线阵列波束的最大扫描角度。当时，产生波束最大值。

                                             （2。5）

式（2。5）中，表示天线波束指向偏离侧向的角度，等号右侧的第一项是由单元间馈线长度L产生的相位差，第二项是由阵元距离而产生的相位差。当时，此时的是最大扫描角度，那么也就有

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根据已知的频率或者波长以及相应的扫描角度，频率或者波长以及相应的扫描角度，即可知道频扫天线的波段和带宽，进而确定波导型号。而通过公式

                                             （2。8）

就可以确定波导波长和。进而通过式（2。4）的变形，可以求得和L：

为了确定，引入系数P，

                                                 （2。11）

式（2。11）中表示光速，而表示等效慢波像素，通常，<<L，和数量级相同。所以可以得到，从而，是慢波。因为快波匹配带宽窄，不能在-90度到+90度内扫描，而且当天线工作在截止频率周围时，波导损耗很大，所以频率扫描天线采用等效慢波结构。由式（2。9）和（2。10）可得