摘 要：在机载相控阵天线对地面站通信系统中，由于天线和目标所用坐标系不同，因此计算天线指向目标位置的波束角度需要经过多次三维坐标转换。文章基于与波束扫描相关的五种三维坐标系，提出一种机载相控阵天线与地面站通信时目标波束指向角的计算方法，并给出详细的计算步骤。实践表明，该方法计算所得的波束指向角准确性较高，可作为波束控制单元扫描角度计算的理论依据。
关键词：相控阵天线；坐标转换；波束扫描
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.21.020
中图分类号：TN821 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）21-0078-04
A Method for Calculating Beam Pointing Angle of Phased Array Antenna
RONG Xiao, ZHANG Bincheng
(The 54th Research Institute of CETC, Shijiazhuang 050081, China)
Abstract: In the airborne phased array antenna-to-ground station communication system, because the antenna and the target use different coordinate systems, calculating the beam angle of the antenna pointing to the target position requires multiple three-dimensional coordinate conversions. Based on five three-dimensional coordinate systems related to beam scanning, this paper proposes a method for calculating target beam pointing angle when the airborne phased array antenna communicates with the ground station, and gives detailed calculation steps. The practice shows that the accuracy of the beam pointing angle calculated by this method is high, which can be used as the theoretical basis for the calculation of the scanning angle of the beam control unit.
Keywords: phased array antenna; coordinate conversion; beam scanning
参考文献：
[1] 张光义. 相控阵雷达系统 [M]. 北京：国防工业出版社，1994.
[2] 熊志昂，李红瑞，赖顺香.GPS 技术与工程应用 [M]. 北京：国防工业出版社，2005.
[3] 孔祥元，郭际明，刘宗泉. 大地测量学基础 [M]. 武汉：武汉大学出版社，2001.
[4] 耿大孝，张振庄. 基于坐标旋转的天线系统标校技术 [J］.无线电通信技术，2019，45（3）：305 － 310.
[5] 曹正才. 舰载雷达常用稳定方式坐标变换 [J]. 雷达与对抗，2010，30（1）：47-52.
作者简介：荣笑（1989—），女，汉族，河北邢台人，工程师，硕士研究生，主要研究方向：相控阵系统软件设计。