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有源相控阵天线(APAA)因其可靠性高、功能多、探测和跟踪能力强、隐身性能好等无可比拟的优势,已经广泛应用于各种雷达系统中。APAA阵面在加工、装配过程中会导致阵面产生随机误差;天线工作时,振动、冲击、高热功耗等又会引起阵面变形。阵面的随机误差和阵面变形都会引入阵元位置误差,引起天线电性能恶化,因此需对APAA的电性能进行补偿。本文基于前人对APAA机电耦合理论研究的基础上,在不考虑单元方向图和阵元互耦的情况下,分别研究了相位调整、基于最小二乘法的激励幅相调整和基于FFT法的激励幅相调整等三种电性能补偿方法的补偿原理及补偿过程,并对其补偿效果进行了研究,主要包括以下内容:首先,本文介绍了APAA中结构-电磁耦合模型,基于耦合模型分析了结构误差对天线电性能的影响,当结构误差超过某一量级时,电性能不达标,需要对电性能进行补偿。其次,基于APAA机电耦合理论,讨论了三种电性能补偿方法的计算原理及其效果。(1)相位调整法:利用APAA机电耦合模型,计算由阵元位置误差引起的空间相位附加因子,调整激励电流相位抵消空间相位附加因子,实现对天线电性能的补偿。由算例仿真结果可以看出,相位调整法对波束指向偏差补偿效果明显。(2)基于最小二乘法的幅相调整:利用APAA机电耦合模型,建立理想方向图和误差方向图函数表达式,基于最小二乘法思想,理想方向图和误差方向图之间差值的最小二乘解即为补偿激励电流。由算例仿真结果可以看出,基于最小二乘的幅相调整法对增益、副瓣及波束指向等电性能补偿效果明显。(3)基于FFT法的幅相调整:结合FFT法在天线方向图计算中的应用,建立天线方向图函数和激励电流间的傅立叶转换关系,将误差方向图中的结构误差项通过傅立叶变换转换到激励电流中,将结构误差的影响等效为电流的变化,然后调整激励电流幅度和相位实现对天线电性能的补偿。由算例仿真结果可以看出,基于FFT法的激励幅相调整法对增益、副瓣及波束指向等电性能补偿效果较好。最后,对三种电性能补偿方法的适用范围做了比较,并对全文内容进行了总结,对下一步工作提出了研究展望。