多通道相控阵天线数字波束合成技术及实现

本文针对多通道相控阵天线数字波束合成的需求,研究多通道阵列波束数据采集和实时处理技术,实现了基于FPGA的多通道数字波束合成系统,完成了对16路阵列信号的数据同步采集、方向图波束合成、数据快速传输与实时处理。实验结果表明:该技术具备良好的工程可实现性,且实验系统工作稳定,合成的方向图各项指标能真实地反映多通道相控阵天线的性能优劣。

相控阵天线初相计算方法

相控阵天线使用前需要对工作频带内每一个频点进行幅相校准以确保天线阵面各阵元相位一致,校准所需的相位值本文称初相。当工作带宽较大时,需要校准的频点数很多,幅相校准会耗费大量时间。提出了一种基于线性相位的计算方法来获取天线相位校准的配相值,只需获取频带内两个频点的配相值即可通过计算得到其他频点的配相值,极大提高了工作效率。试验测试结果表明,采用本方法计算得到的配相值与常规方法得到的值相比差别不大,测得的天线方向图各项指标相近,能够满足使用需求。

基于ECS的前视视景增强雷达运动补偿算法

机载前视视景增强雷达技术,能够解决传统侧视SAR成像雷达无法对正前方目标进行成像的缺陷。研究了一种收发分置的线性阵列接收形式的前视视景增强雷达成像过程,简单介绍了适用于该系统的增强型调频变标算法(ECS算法),推导并给出了在载机速度不可忽略的条件下对速度进行补偿的方法,并通过点目标成像仿真分析成像质量,验证了补偿算法效果。

CORDIC算法在波束指向频率补偿中的应用

相控阵天线通过阵内相位梯度的变化实现波束的动态扫描,阵内单元之间的相位梯度由移相器移相产生。为了使数字型移相器在不同频率下实现相同的波束指向,需要对波束指向进行频率补偿;使用CORDIC算法替代查找表算法计算正余弦结果,在误差允许的范围内解决了查找表算法占用资源大的问题,通过MATLAB仿真并进行了FPGA设计和验证。