(一) 相控陣雷達中和差波束的目的

相控陣形成和差波束的目的是為了提高陣面的測角精度，由于天線波束3dB帶寬的存在，因此為了提高測角精度，往往會引入和差波束的技術來提高該指標。26G雷達面陣的輸出3個通道分別是和波束通道、方位差通道以及俯仰差通道，采樣的方法是半陣法，即左右陣元（如果是俯仰角方向的話則是上下陣元）的方向圖相加可獲得和波束，相減可獲差波束，利用這兩個接收通道信號之比，可以在方位角上獲得較高的測角精度，同樣利用俯仰差通道和和波束通道之比，可以獲得較高的俯仰角測角精度。由于兩者原理是一樣的，下面的討論均以方位角度方向做原理闡述。

(二) 和差波束原理介紹

相控陣雷達可以對每個發(fā)射或接收通道進行相位補償以此獲得目標點最大同相信號疊加，因此在相控陣雷達中都會存在移相器（也可稱為加權，給每個輸出信號引入相位加權）。如下圖1所示：

圖1：信號加權示意圖

將接收支路進行加權后相加則就形成了和波束通道。如果想引入差波束通道，則需在前端將陣列一分為二，將兩個陣列分別進行求和和作差，以此獲得一個和波束通道，以及一個差波束通道。如圖2所示：

圖2：和波束通道和差波束通道示意圖

現(xiàn)假設在有陣元間距為d的均勻等距線陣（方向角），陣元個數(shù)為2N，目標實際方向為θ的一個目標。以上圖2為示例圖，并以第一個陣元為參考點，則左半陣的導向矢量為

而右半陣的導向矢量為

設W為陣列的加權值，若要使波束形成指向θ0，可取WL= aL(θ0)，WR= aR(θ0)。假設在幅度理想情況下（振元幅度相同，均為1）。則左邊陣的輸出：

可以看出左半陣信號的相位是由移相器設置值??以及陣元間距引起的相位值aL(θ)共同決定的。

同理右半陣信號的輸出為：

對于和波束則是：

對于差波束則是：

兩者之比為：

從上式可以發(fā)現(xiàn)，通過差波束和和波束通道的兩者比值，可以獲得波束指向和實際目標的角度差，以此可以提高測角的精度。對于俯仰差類似，只是將左右陣面類比成上下陣面即可。

審核編輯：黃飛

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