¿Por qué muchos conjuntos de antenas de radar no son rectangulares sino octogonales/icosagonales?

Hay varias razones para esas formas.

En primer lugar, las esquinas cortadas/redondeadas facilitan el encaje en el morro de un avión. Esto es cierto para los arreglos en fase, tanto activos como pasivos, que se encuentran en el B-1B, F-16 (versiones más nuevas), F-22, F-35, etc.

La mayoría de los arreglos cuadrados o rectangulares se encuentran en aplicaciones terrestres o marítimas, donde las restricciones de empaque no son tan severas. Típico de tal conjunto es el radar orientado a tareas terrestres/aéreas (G/ATOR) para el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos. La imagen de abajo es del Blog de Defensa:

En segundo lugar, si la matriz es una AESA (matriz dirigida electrónicamente activa), hay un montón de componentes electrónicos costosos (LNA, filtros, desfasadores, atenuadores) detrás de cada elemento de antena. Por razones de costo, le gusta mantener la cantidad de elementos al mínimo necesario para proporcionar la ganancia de apertura necesaria.

La mayoría de los arreglos usan ponderación de amplitud tanto en el eje X como en el eje Y de la antena en recepción para controlar el nivel del lóbulo lateral. Esta ponderación de amplitud significa que los elementos finales a lo largo de ambos ejes, y especialmente los elementos en lo que sería la esquina cuadrada de la matriz, están muy atenuados y, por lo tanto, contribuyen poco al rendimiento general de la matriz. Entonces, en el caso de una antena de solo recepción, esos elementos se eliminan para ahorrar costos.

Para una antena que se usa para transmitir (y recibir), el nombre del juego generalmente es generar la mayor cantidad de energía posible. Es decir, maximizar la potencia radiada isotrópica efectiva, o EIRP. En esa aplicación, los elementos de borde o esquina generalmente se dejan en su lugar para aprovechar la potencia de salida de transmisión de esos elementos, incluso si no contribuyen mucho a la operación de recepción. Es decir, suponiendo que no se eliminen para ajustar la matriz a las restricciones de volumen.

Antena agregada a continuación

Aquí hay una antena de matriz que es similar a algunas con las que he trabajado en el pasado. Tiene forma de paralelogramo y los elementos están ubicados paralelos al lado inclinado.

Una antena con esta forma tiene ciertas características relacionadas con los lóbulos laterales que la hacen atractiva para algunas aplicaciones. Tenga en cuenta que los elementos radiantes individuales, indicados por la "X" en el diagrama, no están ubicados en una buena cuadrícula cartesiana. Esto hace que el cálculo de los cambios de fase del elemento sea un poco más difícil, pero no demasiado.