控阵雷达与机扫雷达相比较,最显著的特点是其天线波束可在天线阵面不动的情况下实现扫描。完成这一功能的分系统称为相控阵雷达的波束控制系统(也称为波束控制分系统),它相当于机扫雷达的伺服系统。
相控阵天线波束快速扫描的特点要依赖于波束控制设备来实现;相控阵天线波束形状的快速变化也要依赖于波束控制设备来实现。相控阵天线波束的快速扫描和波束形状的捷变能力是相控阵雷达对工作环境、目标环境具有高度自适应能力的技术基础。除此之外,相控阵雷达的波束控制系统还能完成其他一些重要功能。
在相控阵雷达系统设计中,对波束控制系统提出的主要要求是:
(1)正确生成天线阵面上各个移相器所需的控制信号,使天线波束准确指向预定的空间方向,这是对波束控制系统的基本要求;
(2)对天线阵面各天线单元激励电流的幅度与相位(或只对相位)沿天线孔径的分布(照射函数)进行控制,改变天线波束的形状;
(3)实现相控阵天线各天线单元之间的幅度与相位误差的监测与修正补偿;
(4)满足相控阵天线波束位置快速转换的要求,确保系统的响应速度;
(5)在满足相控阵雷达系统要求的条件下,尽可能减少波束控制系统的设备量,提高其可靠性,并降低成本。