塔康相控阵天线相位校准算法

由于天线要形成旋转的9瓣心脏形方向图,工作中必须对控制天线辐射信号的移相器相位进行实时控制,而移相器的初始相位决定了天线方向图形成的准确性,因此塔康相控阵天线必须进行相位校准后才能正常工作。在对塔康相控阵天线方向图形成原理和天线相位校准方法进行分析的基础上,运用傅里叶变换理论和矢量叠加原理,提出了一种基于矢量叠加的相位校准算法。通过该算法可减少运算量,在保证相位校准精度的前提下,提高了相位校准速度,降低了对硬件平台的要求。实验表明:该算法合理有效、相位校准速度快、相位计算精度高,在塔康相控阵天线中得到了成功应用。

舰载塔康天线波束空域扫描的耦合效应分析

针对舰载塔康(TACAN)天线安装架设位置特殊性需求,为解决天线阵列受到电扫描和机械扫描同时作用影响系统测角问题,建立了天线阵列接收信号的数学模型,分析了电扫描和机械扫描对天线阵列波束空域扫描的耦合效应,研究了耦合效应对舰载塔康系统测角性能的影响。理论推导和计算机仿真结果表明,天线接收信号受到阵元馈电频率、天线机械扫描速率以及阵列结构的共同影响,接收信号的周期性不再是馈电信号的频率,且其频谱发生了扩展。通过对机载天线接收信号进行有效滤波处理,可确保舰载塔康系统测角正常工作。

船舶塔康天线稳定平台的数学模型

介绍利用旋转矩阵的方法建立塔康天线稳定平台的数学模型 ,并利用仿真来验证所建模型的正确性。所建模型要实现的控制目的是 :当船舶作摇荡运动时控制塔康天线始终指着同一个方向 ,以达到塔康天线的定向目的。还研究了对船舶摇摆引起的线位移作补偿的平台数学模型 ,研究了船舶有线运动时的平台的数学模型。

智能多波束干扰技术研究

为提高干扰的有效性和针对性,解决全向天线发射干扰信号干扰效率低且会对民用和己方电子系统造成干扰的问题,考虑使用阵列天线发射干扰信号。基于LCMV波束形成准则,分别采用多权值矢量和单权值矢量形成多波束,并对这两种波束形成方法进行了仿真比较。仿真结果表明,使用阵列天线进行波束形成,单权值矢量在干扰波束宽度,干扰波束最小间隔以及主副瓣功率差值分别有2°,4°和4 dB的优势。

机电扫描天线阵列接收信号调制效应分析

机械扫描和电扫描是天线波束在空域形成动态方向图的两种主要方式。以舰载塔康系统为应用背景,针对天线阵列在电扫描和机械扫描同时存在的情况下,建立了阵列接收信号的数学模型,分析了机电扫描对天线阵列接收信号的调制效应,在此基础上研究了调制效应对舰载塔康系统性能的影响。理论推导和计算机仿真结果表明,天线接收信号受到阵元馈电频率、天线机械扫描速率以及阵列结构的共同影响,接收信号的周期性不再是馈电信号的频率,且其频谱发生了扩展,因此必须对接收信号进行滤波,从而保证塔康机载系统的正常工作。

综合化机载塔康测距的双天线分集接收设计与实现

塔康系统是近程军用无线电导航系统,针对现有机载塔康设备存在的测距跳变、无效和精度超差问题,分析了问题原因,介绍了塔康测距工作原理,结合综合化架构下的通信导航识别系统,提出了一种综合化机载塔康测距的双天线分集接收设计与实现方案,该方案介绍了综合化架构下的塔康功能方案构成,设计了双天线分集接收工作流程,分析了双天线分集接收的数据选择策略,提出并实现了基于测量结果决策级数据选择策略,采用卡尔曼滤波进行最优估计,通过比较距离预测残差,实时输出最优结果,解决了以往机载塔康天线切换的局限性及其存在的问题,并在实际工程中获得较好的应用。

增强型塔康信标天线

塔康信标天线直接影响塔康系统的作用距离和测位精度。现有塔康信标天线存在调制电路损耗与调制方向图衰减等固有特性,造成地面设备需求的发射功率大,并且覆盖距离内往往存在无法测距的"零陷区"。本文提出应用收、发波束分离原理的两种增强型塔康天线概念,可望有效改善或解决这些问题。

中近程战术导航台空域覆盖特性分析

中近程战术导航系统(塔康,俄制近程)信标天线下视波分量因周边地面反射,与直射波叠加后其合成场强度随距离呈峰-谷状分布,位于谷区的飞机因场信号过弱会丢失导航信息。本文描述了基于信标天线/机载天线高度、方向图特性、地空距离、地面反射系数等参数的合成场峰-谷区分布规律,分析了各参数影响,并归纳了弱化反射场效应的选项。

塔康天线辐射场调制包络谐波测量方法

塔康天线辐射场调制包络是实现系统测位功能的重要技术参数,其波形质量直接影响测位精度,塔康系统采用谐波失真度指标描述调制包络的波形质量。本文提供了一种基于USB接口虚拟频谱仪、Excel电子表格—傅立叶变换函数的简便方法来测量、计算塔康天线辐射场调制包络谐波失真度指标。

采用高增益塔康天线构建战术导航网

通过对塔康导航系统作用距离的估算,得出提高塔康导航系统作用距离的有效措施是提高塔康系统地面信标天线的增益,建议塔康地面信标采用高增益塔康天线构建战术导航网络。

一种塔康天线的小型化设计

针对传统塔康天线结构尺寸较大不适用于车载安装的问题,提出了一种圆柱阵塔康天线小型化设计方案。根据圆柱阵列天线的方向图合成原理,通过适当地减少天线阵元数量和重新设计相适应的馈电电路,使圆柱阵塔康天线的直径缩小35%以上。仿真结果表明,24阵元圆柱阵塔康天线性能符合设计要求,验证了天线小型化的可行性。