宽带相控阵延时补偿系统设计方法

使用时间延迟补偿实现相控阵波束指向控制,可以提高阵列的瞬时带宽。对延时补偿系统策划设计一般依赖经验和预留设计余量,缺乏相关的理论分析。针对宽带相控阵延时补偿系统进行了详细的理论推导,给出了实时延迟线最小步进和阵面最大延时量的计算方法。分析了多级延时补偿的分配原则,提出了多级延时系统中波位全覆盖的三个充分条件。最后,利用实例分析和仿真,验证了设计方法的正确性和有效性。

大型宽带相控阵天线子阵级延时器误差分析及补偿

子阵级使用延时器是改善宽带相控阵天线波束性能常用的技术途径。在对延时器电性能误差特性分析的基础上,提出采用次级子阵延时器联合TR通道移相器和衰减器分级补偿天线系统内部射频链路的时延、幅度和相位误差的方法。通过采用两级子阵延时架构的一维大型天线阵列模型的仿真验证,表明该方法不仅可实现大带宽大扫描角大型相控阵天线的方向图高精度控制,同时降低了大时延量延时器的研制难度。

超宽带相控阵天线的发展现状及星载应用展望

面向卫星载荷小型化、集成化和多功能一体化的发展趋势,具有超宽带、高增益和波束灵活特性的天线是目前星载天线领域的研究热点,其可满足通信、干扰、侦察、探测等多种不同应用场景,具有十分迫切的需求。首先对不同形式的超宽带天线单元进行了归纳梳理,根据天线的机电特性和空间环境适应性情况,给出了星载应用选型建议;其次对不同的超宽带波束形成方式进行了阐述,重点分析了不同波束形成方式的优缺点及其在卫星平台上的适用性;总结了超宽带相控阵天线涉及到的关键技术,对主要的技术途径进行了介绍;最后对超宽带相控阵天线的星载应用技术发展提出了建议,可为我国后续开展星载超宽带相控阵天线的技术研究和工程应用提供参考。

宽带相控阵雷达发射波束零点形成方法

在发射为线性调频信号的基础上,提出了一种宽带子阵数字发射波束形成新方法.该方法用数字权和时变相位权代替传统宽带子阵延时线方法波束形成中的移相器和时延线,这就避免使用存在量化误差且昂贵的模拟时延单元.此外,子阵内数字权可通过窄带波束零点形成的方法来构造并加宽凹口,最终实现了宽带发射波束零点形成.最后,计算机仿真证明了宽带数字方法能保持发射波形距离高分辨率并且可在干扰方向形成零点.

宽带相控阵天线波束指向频响分析和实时延迟器应用

分析了直线和平面宽带相控阵天线扫描波束指向随工作频率改变而产生漂移的现象,给出了阵列单元或子阵采用实时延迟器后,这种指向漂移得以改善的估计。结果表明,漂移为原先的1/M(M为子阵列)。

宽带相控阵雷达中波束形成问题的研究

多功能宽带相控阵雷达可以灵活地切换于多种工作模式和实现高分辨成像,成为相控阵雷达发展的重要方向。工作在成像模式时,系统采用具有一定带宽的信号,传统窄带波束形成的方法在宽带相控阵雷达中不再适用。对宽带相控阵雷达中波束形成问题进行了讨论,对波束方向图的畸变给出了定量分析和实验结果。在此基础上,提出了频域宽带波束形成方法中频率柜划分的依据。

宽带相控阵雷达的波控系统设计

宽带相控阵雷达要求波控系统不仅能完成窄带方式下的移相控制,还应具有宽带方式下的延时控制,实现雷达系统高分辨探测。文中采用了"广播式传输、分布式运算"的波控系统方案,设计了基于数字信号处理器(DSP)的波束控制器,完成波束的实时运算和相位控制,在子阵级和单元级实现了宽带方式下延时控制算法,并在工程上得到了验证。

宽带相控阵雷达导弹防御能力建模仿真研究

宽带相控阵雷达在导弹防御系统的预警探测、跟踪、识别、制导、拦截以及杀伤效果评估等各个环节均发挥着不可替代的关键作用。在深入分析雷达系统对弹道目标的探测、跟踪、识别等过程的基础上,建立了宽带相控阵雷达电子战系统信号级仿真模型体系和软件。针对复杂电子干扰条件下的典型导弹突防战情,进行了仿真研究,仿真结果为评估导弹目标的突防能力和宽带相控阵雷达系统的防御能力提供了有益的参考。

宽带相控阵雷达的延时实现方法

为了克服大口径平面相控阵天线扫描角增大时对信号瞬时带宽的限制,可在发射与接收通道配置实时延迟线。首先,介绍了大口径宽带相控阵雷达波束扫描对雷达瞬时带宽实现的影响;然后,说明了延迟线解决方案的原理,综述了各种类型延迟线的解决方案和优缺点,并在线性调频体制下基于移频移相的宽带收发系统原理给出了上下行链路的系统实现框图;最后,给出实验与仿真结果,验证了文中方法的有效性。

大型宽带相控阵天线多级子阵延时应用研究

在采用子阵延时方案的大型宽带相控阵天线系统设计中,子阵划分结构和实时延时器使用方式将直接决定系统的宽带性能、工程实现复杂度以及研制成本。本文基于阵列方向图合成的基础理论模型,推导得出多级子阵延时方案与传统单级子阵延时方案具有相近的阵列辐射性能。通过一维大型线阵多级子阵方案的应用示例,说明多级子阵延时方案可显著降低系统总体复杂度,在此基础上分析并总结阵列宽带性能与子阵规模和时延步进量之间的关系。

宽带相控阵天线子阵延时随机配置优化研究

针对宽带相控阵天线中子阵级配置实时延时器的拓扑结构,提出了一种对子阵延时量化误差引起的天线波束指向偏差的修正方案。该方案通过随机配置延时修正量,并以波束指向偏差及增益下降为评价标准,优化各实时延时器延时修正量化参数,从而达到修正天线带内指向色散的目的。该方案在获得较好波束校正性能的同时,一定程度上简化了天线系统的整体复杂度,具有良好的工程可实现性。

分布式宽带相控阵雷达波束控制技术

介绍了宽带相控阵天线孔径渡越时间延时补偿原理,提出了一种分布式宽带大角度扫描相控阵天线阵面波束控制技术,该技术采用孔径渡越时间分级延时算法和高精度通道相位误差补偿。通过仿真和实测数据,证明了该技术可有效改善宽带相控阵雷达色散效应,得到性能与系统复杂度之间的平衡,并基于分布式分层求解波束运算控制系统实现了工程化应用。

时延单元量化误差分析及宽带相控阵数字波束形成

分析了模拟延时线的量化误差会造成信号功率及信号距离分辨率的降低,在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下,提出了一种宽带数字接收波束形成方法.该方法先对接收信号拉伸处理和低通滤波,然后在子阵间时域相位加权实现宽带数字波束形成.低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行,大大降低了运算量且容易实现.通过计算机仿真得出,数字方法消除了量化误差的影响,波束形成性能比模拟延时线方法有较大的提高.

宽带相控阵雷达系统分析

基于雷达信号及其系统流程和对宽带、窄带的划分建议,首先归纳了传统窄带雷达系统的基本特征;然后从理论上详细分析了宽带相控阵雷达系统在天线辐射、目标反射、信号处理等方面不同于经典雷达理论的特征;最后,分析探讨了宽带相控阵雷达不同的信号处理方法及其探测性能。

宽带相控阵雷达信号的二分推理提取算法

宽带相控阵雷达是电子对抗侦察的重点关注对象,在接收机截获的交错脉冲数据中将这一类雷达信号优先提取出来具有重要军事价值。针对接收机截获的全脉冲数据,文中提出了一种宽带相控阵雷达信号优先提取方法。该方法利用宽带相控阵雷达采用电子扫描方式的特点,分析其在同一工作模式下脉冲幅度的不变特性,引入一种生物信息学中的二分推理算法,并结合宽带信号的脉宽特性。首先,对经过脉宽阈值过滤的全脉冲数据按照脉幅大小重新排序;然后,利用二分推理算法进行脉幅突变点检测,将脉冲序列分为若干个脉幅相同的片段;最后,对每一片段进行脉冲个数阈值过滤,实现对宽带相控阵雷达脉冲的提取。仿真实验验证了方法的有效性。

一种解决宽带相控阵雷达瞬时带宽的方法

相控阵天线需要扩展瞬时带宽以满足使用需求,对扩展相控阵天线瞬时带宽的方法进行了分析和研究。首先分析了瞬时带宽的限制因素,根据分析结果仿真计算了阵列各单元或各子阵级别上采用实时延迟线和移相器对提高瞬时带宽的影响。

宽带相控阵雷达海面场景散射回波模拟方法研究

针对射频仿真中宽带相控阵雷达海面场景散射回波快速、精确模拟的难点问题,有效结合时域近似方法和频域分析变换方法,提出基于时域近似—频域变换混合的海面场景散射回波快速计算方法,利用频域分析方法对海上目标/干扰进行精细化散射回波模拟,采用时域近似方法对大面积海杂波背景进行快速回波计算,通过矢量合成,模拟生成宽带相控阵雷达海面目标/干扰场景回波信号。仿真测试结果验证了该方法的有效性,表明该方法既可保证目标及干扰模拟的精确性,又可保证大场景回波模拟的快速性。

基于OTTD的宽带相控阵空间色散补偿技术研究

从理论上分析了普通相控阵天线空间色散产生的原因,数值模拟了工作频率、波控角对空间色散的影响,对采用子阵光学真延时补偿相控阵天线空间色散的技术进行了理论分析和数值模拟。结果表明对于普通相控阵天线,当工作频率为8GHz、波控角为40°时,对应的波束偏移为13.5°,远远不能满足宽带、宽角度工作的要求,而采用光学真延时(OTTD)技术的相控阵天线,在工作频率为8GHz、波控角为60°时,波束偏移量不到2°,满足了宽带、宽角度工作的要求。

基于非均匀直线阵的宽带相控阵天线

主要从非均匀直线阵的角度分析如何改善相控阵的调谐带宽。利用遗传算法进行非均匀相控阵天线综合,以阵元间距、馈电幅度及相位为优化参量,通过对优化参量的调整,对天线阵方向图的副瓣电平进行优化。这种方法在抑制副瓣电平的同时,使天线阵的相对带宽得到了较大的提高,大大改善了相控阵的工作带宽并且达到了宽角扫描的要求。

航天测控系统发展与宽带相控阵雷达技术

基于技术发展历程和不断提出的新的航天试验任务,本文分析了航天测控系统面临的机遇和挑战;提出了需要进一步提升航天测控系统测量能力的几个方面以及在实现升级转型中,宽带雷达(包括宽带机扫雷达和宽带电扫雷达)应用的重要作用;并对宽带雷达,特别是宽带电扫(相控阵)雷达的特征和性能进行了系统分析。