電子掃描陣列（ESA），也稱作相控陣，利用電子手段實現波束的靈活掃描，無需物理移動部件，從而具備了快速改變波束方向的能力。這種技術的優勢在于其波束的指向性可控、掃描范圍廣泛，并且能夠實現高增益。

相控陣天線發射的電磁場及其能量分布通常通過歸一化的方向圖來展示，該方向圖揭示了波束的形狀、天線的增益以及副瓣等關鍵特性。

在相控陣中，波束的指向始終與等相位面垂直，而等相位面的位置由陣元間的饋電關系決定。當所有陣元均接受等幅饋電時，線性陣列的波束方向圖函數呈現為sinc函數形式。通過分析陣因子，可以計算出相控陣的波束寬度，相關的公式推導在專業書籍中有詳細介紹，這里給出結果：

在均勻口徑照射條件下，3dB波束寬度的常數k約為0.886，而4dB波束寬度的常數k則約為1。

從上述公式可以發現一個有趣的現象：天線口徑（Nd）的增加，伴隨著陣元數量的增多和陣元間距的擴大，會導致波束寬度縮小。簡而言之，線陣的長度增加會使得波束變得更加狹窄，進而提升天線的增益。

進一步探討，我們會發現掃描角度的擴大對波束寬度有顯著影響。當掃描角度達到正負60度時，其余弦值增至1/2，相較于0度時翻了一番。這表明，隨著掃描角度的增加，波束寬度會加寬，同時天線增益也會受到影響而降低。因此，通常情況下，掃描角度會限制在正負60度以內，這也是為何某些軍艦或預警飛機采用三塊天線以實現360度空域覆蓋的原因。

在保持天線口徑不變的前提下，波長的增加會導致波束寬度擴大。例如，在機載火控雷達的應用中，由于可用空間有限，更適合采用波長較短、頻率較高的頻段，以此獲得更窄的波束，從而提高雷達的性能。

從該圖可以看出：

1. 隨著波束指向的增大，波束寬度變胖，當達到60°時，變胖了一倍。 2. 隨著波束指向的增大，增益也有降低。 3. 沒有進行降低旁瓣的加權，旁瓣較高。

波束寬度與掃描角θB的關系：

當掃描的最大角度為θmax時，為了不出現刪瓣，陣元間距d和波長λ需要滿足關系： 

也就是說當陣元間距小于半波長時，即使掃描到90°都不會出現刪瓣。如果你想看看出現刪瓣的情況，這里也有(設置d=0.7λ)。