超声相控阵系统中高精度相控发射与接收的实现

本文描述了如何利用FPGA在系统中实现高精度相控发射与接收。所有的发射和接收参数PC机计算并通过ISA总线写入FPGA。

5G毫米波宽带高效率芯片及相控阵系统技术的知识产权分析与评议

蜂窝通信技术起始于国外,在1G至4G通信技术的发展历程中,中国由落后到追赶,逐渐把握了话语权。直至目前的5G时代,中国的5G通信技术实现了赶超。为明确该技术领域的全球发展概况,以及中国高校和企业在其中扮演的重要角色,本文对专利申请人、重点专利申请人合作情况、发明人、法律事件和技术生命周期等进行统计分析,有助于高校和企业了解全球5G毫米波宽带高效率芯片及相控阵系统技术的起源、发展规律与研究现状,正确选择研究方向,有效进行校企合作,科学合理专利布局,突破外国专利壁垒。

相控阵系统中天线罩高效测试技术的研究

对现有紧缩场测试系统进行了升级改造,综合多项技术,实现了多波位连续测试和多通道瞄准误差测试,首次解决了相控阵系统中天线罩高密度高强度测试的多项关键问题,改造后该天线罩自动测试系统提高了天线罩的测试效率和测试精度。

射频MEMS及其在相控阵系统中的应用

概述了国内外射频MEMS移相器的研究情况,分析了射频MEMS技术给相控阵系统设计带来的优势如:降低系统功耗,实现宽带阵列、自适应阵列与低成本相控阵等,介绍了国外MEMS相控阵天线实例与毫米波MEMS相控阵系统方案。

波束控制不同步对有源相控阵系统危害评估

有源相控阵系统波束扫描主要通过TR组件通道中的延时器或移相器来实现,当通道扫描状态不同步时,可能导致发射状态下天线阵有源驻波恶化,对相控阵系统造成危害。针对此种情况,进行仿真评估以及危害分析,提出解决和避免手段,并最终在项目中得到验证。

Matlab相控阵系统工具箱在研究生实验教学中的应用

针对目前天线和阵列相关课程的教学特点和难点,本文提出了一个基于Matlab相控阵系统工具箱的仿真实验教学案例,提出的仿真实验案例包括阵列建模与仿真基础、均匀阵列/TDM MIMO阵列的建模与仿真。通过这些案例,可以快速培养学生对任意阵列的建模和仿真能力,为电子信息系统中天线子系统相关知识的学习和后续的科研工作打下良好的基础。

全孔径超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统

研究了一种全孔径紧耦合超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统设计方法。通过威尔金森功分电路同时激励两个镜像对称偶极子单元,在不组阵方向阵列边缘采用延长型偶极子,消除了截断效应的影响,有效降低低频段的有源驻波,在组阵方向采用垂直金属壁取代哑元作为宽角阻抗匹配层的支撑,实现了天线阵列的全端口馈电。为满足大瞬时带宽及宽角扫描的需求,T/R组件射频链路采用了移相器加频率不敏感的延时器,改善了瞬时大带宽在大角度扫描时的波束空间色散及波形时间色散性能。将超宽带宽角扫描阵面、散热器、T/R组件、波控电源板及后盖板进行堆栈式高密度集成,研制了1×10全端口馈电的超宽带有源相控阵整机。测试结果表明,该阵列天线可跨4倍频程工作,扫描范围可以达到±45°,瞬时工作带宽可覆盖有源相控阵天线系统全频段,对实现综合多功能软件定义卫星在轨演进、降低成本、提高灵活性具有重要意义。

相控阵测控技术(五):相控阵测控系统的附加误差分析法

在相控阵测控系统中,由于角度误差对测速、测距误差耦合效应等的影响,使测速/测距误差加大。为分析这些特殊误差,提出了附加误差分析法和基准阵元法,用相控阵中的基准阵元等效机扫天线,以此作为比较基准,从而分析得到对机扫天线测控系统相控阵化后增加的各项附加误差,总的误差等于该附加误差与原机扫天线测控系统误差之和。该方法继承了机扫天线测控系统测速、测距精度分析的成熟理论,聚焦到了相控阵化后的特殊问题,物理概念较为清晰,具有较大的工程实用意义。

相控阵测控系统中无源互调的测试和预防

阐述了无源互调产生的机理,分析了无源互调对相控阵测控系统的影响。通过对几种常用的无源互调(Passive Intermodulation,PIM)测试方法的对比研究与分析,结合相控阵测控系统自身特点,设计并实现了基于“再辐射式”的PIM测试方法的测试系统,采用多种补偿方式将系统的PIM水平降低到可接受的程度,保证了相控阵测控系统的正常工作。

相控阵测控系统瓦式一体化T/R组件设计

T/R组件作为相控阵测控系统的核心部件,其性能好坏直接决定了相控阵测控系统的效能表现。针对传统相控阵测控系统中采用的砖式T/R组件设计存在的集成度低、尺寸大、功耗高、安装复杂、后期维护性差等问题,设计了一种新型瓦式一体化T/R组件。该型T/R组件通过多层不同功能模块的瓦片式层叠和盲插互联结构实现了T/R组件高度的集成化、良好的散热性以及优异的安装维护性能。随着相控阵测控系统的通道数越来越多,集成度越来越高,新型瓦式一体化T/R组件的工程优异性也将会更加明显。

直缝埋弧焊钢管超声波相控阵检测工艺技术研究

介绍了标准中检测焊管典型缺陷的超声波检测探头布置方法。提出了钢管焊缝纵向伤检测方法、横向伤检测方法及串列式检测方法。通过不同的检测方法灵敏度校验、耦合监视、检测能力的确认,确保该检测方法可满足油气管道相关标准要求。该检测系统结合自动化校准模式,通过对比样管人工刻伤对应波形位置,可以清晰地看出样管上人工检测缺陷的位置误差、漏检和误报等情况,为钢管自动探伤工作带来方便,并提高了钢管检测质量。

相控阵天气雷达按需产品系统设计与实现

相控阵天气雷达的体扫探测结果仰角多、分辨率高,为满足业务应用中基本产品的快速显示需求,设计研发了按需产品处理显示系统,实现了在产品显示端的按需产品实时处理显示。系统利用GPU加速,显著提高了处理和显示效率,进一步提升相控阵天气雷达整机竞争力。文章阐述了按需产品系统在软件系统开发过程中的设计和实现,并结合最终软件界面结果进行了展示,体现了系统的灵活和高效,为未来相控阵天气雷达的数据应用和产品系统的设计开发提供参考。

大型相控阵雷达系统安全性综合评价

针对大型相控阵雷达系统安全性因素多、评价困难的特点,分析并建立了大型相控阵雷达系统安全评价指标体系。提出了一种基于改进模糊层次分析法、熵权法和拉格朗日算法确定综合权重的方法,并建立了雷达系统安全性模糊综合评价模型。以某型大型相控阵雷达系统的安全性评价为例,运用所提方法确定该雷达系统的安全性指标综合权重,并进行安全性综合评价。将该方法与传统AHP评价法进行对比分析,验证了该方法的科学性和合理性。

大型相控阵雷达系统安全性分析和风险评价

针对大型相控阵雷达系统的安全性问题,采用FTA方法对大型相控阵雷达系统进行自上而下的定性安全性分析,找出导致事故发生的直接原因,建立故障树模型。运用合理的转换方法,将定性安全性分析问题转化为定量贝叶斯网络风险评价模型。最后用GeNIe软件进行仿真求解,得到风险评价的结果,找出系统的薄弱环节。实例证明,所提方法可以有效分析大型相控阵雷达系统的安全性问题并进行风险评价。

基于FPGA的相控阵雷达波控系统设计

为了解决目前相控阵雷达波控系统的处理速度问题,提出了一种基于FPGA的雷达波控系统设计方法。阐述了如何利用DSP Builder设计波控系统运算模块,并对设计过程中关于资源优化和算法改进等问题进行了详细介绍,最后通过对仿真结果深入分析和对比发现,该系统完全满足现有大型平面相控阵雷达波控系统的速度要求,具有一定的普适性和推广价值。

基于光储频的超宽带相控阵干扰系统设计

瞄准现代化信息战争中有源电子干扰超宽带、大功率、多目标作战能力需求,将超宽带光储频技术与有源相控阵相技术相结合,构建并设计了一套基于光储频的超宽带相控阵干扰系统。基于光延时网络结合波分复用技术实现超宽带光储频,并通过实时时间延时技术实现超宽带有源相控阵发射多波束合成。系统具有大有效辐射功率发射、同时多波束发射以及超宽带瞬时干扰特性,有效解决了传统数字储频、非功率合成体制有源电子干扰系统有效辐射功率小、多波束能力不足、干扰带宽受限等问题。

开放式有源相控阵天线系统

为适应新形势下的雷达探测需求,文中提出开放式有源相控阵天线系统架构。与传统意义上的相控阵天线架构相比,其在系统功能、技术研究范畴以及设计灵活性等方面都有很大扩展,可为未来涉及多学科融合的多功能、模块化、可重构及高集成数字化的相控阵天线设计提供系统级的集成环境。

液晶光学相控阵激光雷达系统设计及边缘效应对其边瓣影响的研究

主要设计了基于液晶材料的光学相控阵激光雷达系统,着重讨论了边缘效应对其边瓣的影响,研究结果表明,边瓣强度比随边缘效应影响范围L的增大呈现出先增加后减小的趋势.

基于软件无线电的相控阵雷达系统研究

从软件无线电的概念出法,论述了在相控阵雷达系统中采用软件无线电技术的必要性和可能性;其次详细地论述了相控阵雷达系统中软件无线电的实现形式:即天线子系统,收、发子系统,信号处理子系统。最后对软件无线电技术在现代雷达中的发展进行了展望。

相控阵测控技术(四):相控阵测控中角误差对测速/测距误差的耦合效应

相控阵中,控制各阵元移相值实现角度跟踪的同时也会对合成载波的相位产生影响,而测控中的测速/测距又是通过测量该相位来实现的,这就使得角度跟踪对测速/测距精度产生了影响,这是相控阵应用于测控系统的主要技术问题。研究了这种效应及其产生的机理,分析了各种影响因素,阐述了它的物理意义,推导出了相应的公式,指出了它对测速/测距误差的影响。