本文概述两种电子波束成形技术的优点和缺点:移相器(PS)和实时延迟(TTD)。人们认为,可以在混合波束成形架构中组合使用这两种方法,以提供更好的SWaP-C和复杂程度相对较低的系统设计。
简介电子扫描阵列(ESA)使用PS或TTD或两者的组合,在阵列的转向角限值内使汇聚波束指向目标方向。用于实现锥形波束的可调衰减器也可以被视为波束成形元件。本文探讨在相同的ESA中,在何处以及如何使用TTD和PS分层方法可以帮助消除一些相控阵设计挑战。
利用基本公式探索可能的使用场景瞬时带宽(IBW)可以定义为无需调谐,即可保持在基于系统要求设定的目标性能指标内的频段。
TTD在该频率范围内具有恒定的相位斜率;因此,使用TTD,而非使用PS的ESA实施方案不会出现波束斜视效应。所以,对于高IBW应用,基于TTD的ESA更加方便。
PS在其工作频率范围内具有恒定的相位;因此,在整个系统中,特定的移相器设置会导致在不同的频率下产生不同的波束转向角。所以,与基于TTD的阵列相比,基于PS的阵列的IBM范围可能更窄一些。
这种现象被称为波束斜视,可以使用公式1计算,其中Δθ表示峰值斜视角,θ0表示最大波束角,f0表示载波频率,f表示瞬时信号频率。