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第1章 一维电扫阵列基础 1

1.1 引言 1

1.2 一维线阵公式 2

1.2.1 非电扫方向图公式 2

1.2.2 电扫方向图公式 3

1.3 电扫阵列的基本参数 4

1.3.1 波束宽度 5

1.3.2 瞬时带宽 6

1.3.3 栅瓣 8

1.4 一维线阵方向图综述 9

1.4.1 不同振幅分布 11

1.4.2 频率变化 14

1.4.3 扫描角变化 14

1.5 共形阵列 15

1.5.1 公式表达 15

1.5.2 共形阵列的综合方向图 17

1.5.3 实例 17

1.6 MATLAB程序和函数 18

1.6.1 BeamwidthCalculator. m 18

1.6.2 Compute_1 D_AF. m（Function） 19

1.6.3 Compute_1D_EP. m（Function） 19

1.6.4 Compute_1 D_PAT （Function） 20

1.6.5 process_vector. m （Function） 20

1.6. 6 Pattern1 D. m 20

1.6.7 Pattern1D_GLs. m 24

1.6.8 Pattern1D_IBW. m 26

1.6.9 Taylor. m （Function） 29

1.6. 10 AmpWeightsCompare. m 30

1.6. 11 Patternl D_ConformalArray. m 30

参考文献 32

第2章 二维电扫阵列基础 33

2.1 二维ESA的方向图表达式 33

2.2 ESA的空间坐标定义 35

2.2.1 天线坐标系 35

2.2.2 雷达坐标系 37

2.2.3 天线圆锥角坐标系 38

2.3 正弦空间表示法 39

2.4 ESA阵元网格 41

2.4.1 矩形网格 41

2.4.2 三角形网格 45

2.5 二维阵列方向图分析 46

2.5.1 天线方向图综合 46

2.5.2 阵面倾斜的ESA的天线方向图 55

2.5.3 综合增益 57

2.6 MATLAB程序和函数 59

2.6.1 Compute_2D_AF. m （Function） 59

2.6.2 Compute_2D_AFquant. m （Function） 59

2.6.3 Compute_2D_EP. m （Function） 60

2.6.4 Compute_2D_PAT. m （Function） 61

2.6.5 Compute_2D_INTGAIN. m （Function） 61

2.6.6 process_matrix. m （Function） 62

2.6.7 process_matrix2. m （Function） 62

2.6.8 Taylor. m （Function） 62

2.6.9 Pattern2D. m 63

2.6.1 0 GratingLobePlotter.m 75

参考文献 77

第3章 子阵波束形成 78

3.1 引言 78

3.2 子阵方向图表达式 80

3.3 子阵波束形成 81

3.3.1 子阵相位延迟控制波束形成 82

3.3.2 子阵时间延迟控制波束形成 84

3.3.3 子阵数字波束形成 86

3.4 重叠子阵 87

3.5 MATLAB程序列表 90

3.5.1 Compute_1 D_AF. m （Function） 90

3.5.2 Compute_1 D_EP. m （Function） 91

3.5.3 Compute_1 D_PAT （Function） 91

3.5.4 process_vector. m （Function） 91

3.5.5 Taylor. m （Function） 91

3.5.6 Subarray1 D. m 92

3.5.7 Subarray1 D_DBF. m 96

3.5.8 Subarray1 D_Overlapped. m 99

参考文献 105

第4章 方向图优化 106

4.1 引言 106

4.2 随机方向图优化概述 106

4.2.1 粒子群优化概述 107

4.2.2 遗传算法概述 107

4.3 方向图优化的实现 108

4.3.1 构建成本函数 108

4.3.2 粒子群算法实例 109

4.3.3 遗传算法实例 112

4.4 MATLAB程序列表 114

4.4.1 simpleCostFunction. m 114

4.4.2 simpleGA_AmpTaperEx. m 115

4.4.3 simpleGA_FlattopEx. m 121

4.4.4 simpleGA_PhaseOnlyEx. m 128

4.4.5 simplePS_AmpTaperEx. m 135

4.4.6 simplePS_FlattopEx. m 140

4.4.7 simplePS_PhaseOnlyEx. m 145

参考文献 150

第5章 电扫阵列在天基平台中的应用 151

5.1 引言 151

5.2 二体轨道模型 151

5.3 坐标系 155

5.4 视场的计算 158

5.5 天线方向图在大地测量坐标系中的投影 159

5.6 MATLAB程序列表 160

5.6.1 defineObite. m 160

5.6.2 defineEarth. m 165

5.6.3 makeEllipse. m 166

5.6.4 defineESA. m 166

5.6.5 los2ecef. m 167

5.6.6 computeHorizon. m 168

5.6.7 computeFOV. m 170

5.6.8 main_example1. m 171

5.6.9 main_example2. m 173

5.6.1 0 main_example3. m 174

参考文献 178

第6章 电扫阵列的可靠性 179

6.1 引言 179

6.2 阵元的故障率 180

6.3 平均无故障时间 182

6.4 模块故障对一维和二维天线方向图的影响 183

6.5 模块故障对雷达距离方程的影响 189

6.6 MATLAB程序列表 191

6.6.1 Reliability Code 191

参考文献 197

附录A 阵因子（AF）公式的推导过程 198

附录B 瞬时带宽（IBW）公式的推导过程 200

附录C 三角分布栅瓣公式的推导过程 202