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@@ -171,13 +171,15 @@ $$\begin{equation} \label{LeftHalfPowerPointInAngleDomain}
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所以,对于 $0 \leqslant \theta \leqslant pi$,$\theta_\mathrm{L}, \theta_\mathrm{R} \geqslant 0$,在 $\theta$ 空间的半功率波束宽度为
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所以,对于 $0 \leqslant \theta \leqslant pi$,$\theta_\mathrm{L}, \theta_\mathrm{R} \geqslant 0$,在 $\theta$ 空间的半功率波束宽度为
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$$\begin{equation}
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$$\begin{equation} \label{HPBWOfUWLA}
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\theta_\mathrm{H} = \theta_\mathrm{R} - \theta_\mathrm{L} = \cos^{-1} \left[ \cos\theta_\mathrm{T} - 0.450 \frac{\lambda}{Nd} \right] - \cos^{-1} \left[ \cos\theta_\mathrm{T} + 0.450 \frac{\lambda}{Nd} \right]
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\theta_\mathrm{H} = \theta_\mathrm{R} - \theta_\mathrm{L} = \cos^{-1} \left[ \cos\theta_\mathrm{T} - 0.450 \frac{\lambda}{Nd} \right] - \cos^{-1} \left[ \cos\theta_\mathrm{T} + 0.450 \frac{\lambda}{Nd} \right]
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\end{equation}$$
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\end{equation}$$
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  除了当 $\theta_\mathrm{T} = 0$ 或 $\pi$(端射,endfire,信号入射方向与阵元排布方向平行)的情况,$\theta_\mathrm{L}$ 定义为最接近 $\theta = 0$ 的半功率点。当波束从正侧向($\theta_\mathrm{T} = \pi/2$)调向 $z$ 轴的正半轴(端射,$\theta_\mathrm{T} = 0$)时,波束变宽。在某点上,如式 $\eqref{LeftHalfPowerPointInAngleDomain}$
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  除了当 $\theta_\mathrm{T} = 0$ 或 $\pi$(端射,endfire,信号入射方向与阵元排布方向平行)的情况,$\theta_\mathrm{L}$ 定义为最接近 $\theta = 0$ 的半功率点。当波束从正侧向($\theta_\mathrm{T} = \pi/2$)调向 $z$ 轴的正半轴(端射,$\theta_\mathrm{T} = 0$)时,波束变宽。在某点上,如式 $\eqref{LeftHalfPowerPointInAngleDomain}$
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中所示,$\theta_\mathrm{L}$ 等于 0。在该点以外,在波束的那一边再没有半功率点。 Elliott[^1] 把这个点称为扫描极限(scan limit)。
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中所示,$\theta_\mathrm{L}$ 等于 0。在该点以外,在波束的那一边再没有半功率点。 Elliott[^1] 把这个点称为扫描极限(scan limit)。
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  Elliot [^1] 画出了式 $\eqref{HPBWOfUWLA}$ 和式 $\eqref{HPBWOfEndfireUWLA}$ 中给出的波束宽度,并在[图 1-4-4](#fig.1-4-4) 中给出。
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<a id="fig.1-4-4"></a>
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<a id="fig.1-4-4"></a>
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{width=1000px}
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{width=1000px}
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@@ -196,6 +198,45 @@ $$\begin{equation} \label{HPBWWithSmallAngle}
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  对于 $Nd \geqslant 5\lambda$,在正侧向附近,式 $\eqref{HPBWWithSmallAngle}$ 的误差在 0.2% 以内,在扫描极限附近,误差在 4% 以内。
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  对于 $Nd \geqslant 5\lambda$,在正侧向附近,式 $\eqref{HPBWWithSmallAngle}$ 的误差在 0.2% 以内,在扫描极限附近,误差在 4% 以内。
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  当 $\theta_\mathrm{T} = 0$ 或 $\pi$ 时,最大响应轴的指向沿着阵列的轴线,此时称为一个端射阵列(endfire array)。一个标准 10 阵元端射阵列的波束方向图在[图 1-4-6](#fig.1-4-6) 中给出。在这种情况下,有
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$$\begin{equation} \label{HPBWOfEndfireUWLA}
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\theta_\mathrm{H} = 2 cos^{-1} \left[ 1 - 0.450 \frac{\lambda}{Nd} \right], \quad \theta_\mathrm{T} = 0 \text{或} \pi
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\end{equation}$$
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<a id="fig.1-4-6"></a>
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{width=800px}
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可以把式 $\eqref{HPBWOfEndfireUWLA}$ 写成
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$$\begin{equation}
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1 - \cos \left( \frac{\theta_\mathrm{H}}{2} \right) = 0.450 \frac{\lambda}{Nd}
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\end{equation}$$
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或
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$$\begin{equation} \label{SineOfHPBWOfEndfireUWLA}
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\sin \left( \frac{\theta_\mathrm{H}}{4} \right) = \sqrt{\frac{0.450}{2}\cdot \frac{\lambda}{Nd}}
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\end{equation}$$
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对于 $Nd \gg \lambda$,$\theta_\mathrm{H}$ 很小,则式 $\eqref{SineOfHPBWOfEndfireUWLA}$ 成为
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$$\begin{equation} \label{ApproximationOfHPBWOfEndfireUWLA}
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\theta_\mathrm{H} = 2 \sqrt{0.890 \frac{\lambda}{Nd}}
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\end{equation}$$
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对于 $Nd \gg 5\lambda$,式 $\eqref{ApproximationOfHPBWOfEndfireUWLA}$ 的误差小于 1%。
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  类似的,方向图的第一零点的位置为
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$$\begin{equation}
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\theta_\mathrm{null} = \sqrt{2 \frac{\lambda}{Nd}}
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\end{equation}$$
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  所以,一个线阵在端射位置的分辨率随 $Nd/\lambda$ 的平方根的倒数变化,而在正侧向的时
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候是线性的关系。
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# 参考文献
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# 参考文献
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1. Van Trees, Harry L. *Optimum array processing: Part IV of detection, estimation, and modulation theory.* John Wiley & Sons, 2002.
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1. Van Trees, Harry L. *Optimum array processing: Part IV of detection, estimation, and modulation theory.* John Wiley & Sons, 2002.
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