机载有源相控阵火控雷达技术发展

机载火控雷达是战斗机平台获取信息的主要传感器,经历了测距机、脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达的发展历程。文中通过对现有战斗机火控雷达现状分析,结合未来战斗机平台作战需求分析等多个角度分析对机载火控雷达的需求和技术牵引,结合射频一体化、分布式探测、智能蒙皮、隐身探测和芯片化等新兴技术,展望未来机载火控雷达发展趋势,为后续机载火控雷达设计与研究提供参考借鉴。

AESA雷达的应用及进展

雷达技术不断发展,其性能也在进一步扩展。特别是有源电子扫描阵列(AESA)雷达,也得到了一定发展。本文对AESA雷达的现状、操作需求、系统的发展趋势以及技术的发展方向进行了讨论,认为AESA雷达操作灵活、性能先进,能够进一步提升机载、星载、海用及地面雷达的性能。

基于目标威胁度计算的相控阵快速确认跟踪模式

机载相控阵雷达在探测远程、低空、高速目标时具有较大潜力。本文对机扫加相扫雷达环境下,如何充分发挥相控阵优势,提高机载雷达跟踪远程低空高速目标性能展开研究,在传统边扫边跟(Track while scan,TWS)技术基础上,给出了一种基于目标威胁度的快速确认跟踪模式。该模式采用有效的相控扫描策略,充分利用其波束捷变能力,通过相控回扫,一方面快速起始航迹,增加高威胁目标的跟踪距离;另一方面适当增加探测数据率,提高对远距高威胁目标的跟踪性能。仿真试验表明,新跟踪方法不但可以较好克服目标雷达散射截面积(Radarcross section,RCS)起伏影响,较快地起始和跟踪目标航迹,而且保留了TWS方法覆盖空域广的优点。

有源相控阵天线在机载SAR中的若干问题分析

有源相控阵天线可多模式灵活工作的特点,为新体制多功能机载SAR侦察系统的发展提供了有利条件.针对有源相控阵天线在机载InSAR系统中的应用问题,给出了顺轨多频多孔径InSAR的几种工作模式和信号处理形式,分析了InSAR系统的天线安装方式、通道幅相一致性、天线辐射中心稳定性及系统定标问题,给出了一些分析实例和仿真计算的结果.

平面阵列方向图优化的改进PSO算法

粒子群优化算法(PSO)是合成天线阵列预期方向图的有效手段。但对于某些大型平面阵列方向图复杂的非线性优化问题,该算法收敛速度慢且最优粒子易陷入局部最优解,因而使得算法失效。针对这一问题,该文提出一种改进PSO算法来提高传统PSO算法的收敛特性。该算法在初始化最优粒子时采用解析初值而不是随机初值。对于给定的预期方向图,通过矩阵运算解析对应该方向图的阵元权系数。之后将这些权系数指定为任意一个粒子的解析初值,而种群的其他粒子仍然赋随机初值,之后再衔接标准PSO算法的寻优迭代过程。这种初始化方法使得种群粒子在寻优搜索过程开始之前,即可得到最优粒子初值的有效估计。仿真结果表明,相对于全部粒子赋随机初值的标准算法而言,这种改进算法收敛速度更快,适应度值收敛得更深,因而有效提高了算法的收敛特性,从而能够得到满足预期方向图指标要求的优化结果。

有源相控阵雷达天线冷却技术研究进展

有源相控阵天线的小型化、高集成发展带来了严峻的散热挑战,天线阵面的高热功耗和高热流密度已成为制约天线电性能的瓶颈。文章对国内外公开报道的相控阵天线冷却技术研究进展及未来的发展趋势进行综述,总结相控阵天线常用冷却方法的优缺点及适用范围,并对相控阵天线冷却方法的选择进行分析,以期为相控阵天线热设计人员提供参考。

有源相控阵天线系统噪声系数仿真研究

根据有源相控阵天线接收链路的模型,研究并推导了基于威尔金森馈电网络的有源相控阵天线接收等效噪声系数。通过分析幅度加权、信号合成损耗等对噪声系数的重要影响,并把有源相控阵天线等效为一个多端口网络,从而得到了等效噪声系数在雷达工程上的新公式。在此基础上,对一个8通道的相控阵天线进行了计算,并和ADS的仿真结果进行了对比,结果显示该公式的计算结果、仿真结果基本一致。计算结果还和实验结果进行了对比,在误差允许的范围内基本一致,从而证明了该公式的正确性,为工程设计提供了理论依据。

相控阵和雷达技术的突破(英文)

许多人认为雷达是一个成熟的领域,不会发生任何新的变化,这种看法存在很久了,没有比这个看法更错误的了。当我1950年参与到雷达领域的时候,我也有过同样的看法,例如,我认为麻省理工学院的雷达丛书已经是包罗万象了,不需要增加任何新的内容。然而我是多么的错啊,从那时起雷达技术领域中已经发生了许多令人眼花嘹乱的发展,雷达一直受益于Moore′s定律和许多新的技术上的成果,例如,MMICGaAsT/R组件和相控阵组件。现在雷达技术发展得更快了,在这篇文章里,我将给出某些最近突破的例子,所要提到的主题在图1中示出。

W波段三维异构集成有源电扫描阵列设计技术

针对高数据率无线通信以及高分辨率成像雷达对毫米波微系统提出小尺寸、高集成度和二维宽角电扫描的需求,传统设计方法和工艺技术难以胜任。探索了可扩展晶圆级相控阵设计方法和工艺技术,解决了W波段低剖面、二维宽角有源电扫描阵列(Active Electronically Scanned Array,AESA)雷达的集成难题。采用三层硅通孔(Through Silicon Via,TSV)转接板堆叠将16颗4通道锗硅(SiGe)芯片与贴片天线单元进行三维异构集成,实现了W波段8×8单元二维有源电扫描阵列晶圆封装。封装尺寸为18mm×19mm×0.93mm,接口形式采用球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)。测试结果表明,波束在2GHz带宽内无栅瓣扫描范围可达±45°,实测结果与仿真结果相吻合。研究结果验证了TSV转接板三维异构集成技术是解决W波段二维有源电扫描阵列集成难题的有效技术途径,所采用的“电路-封装”协同设计仿真可作为类似毫米波微系统的设计参考。