一种低副瓣稳健自适应波束算法

本文提出一种新型低副瓣自适应波束形成算法,解决了传统自适应波束形成器在干扰和高信噪环境下算法性能急剧下降的问题,并降低了快拍数对算法稳健性的影响。该算法基于标准Capon波束形成器,利用消除空域噪声的方法提高期望矢量的重估精度,并结合功率估计算法重构出干扰噪声协方差矩阵;然后使用特征干扰相消算法二次重构噪声协方差矩阵得到最优权值,增强算法在低样拍下的稳定性;最后对最优权值进行切比雪夫加权和二次约束实现了零陷加宽。仿真实验结果表明:新算法计算量小,旁瓣电平低,降低了在干扰运动和导向矢量失配时快拍数和信噪比对性能的影响。

W波段单E面耦合宽带波导滤波器

毫米波/亚毫米波探测、通信、成像等系统的快速发展对W波段波导滤波器的带宽、损耗、集成方式等多方面提出了高要求。针对新一代W波段固态宽带高集成接收机的应用需求,文中提出了一种基于单侧E面电容耦合型的W波段波导带通滤波器,实现85.5~97.5 GHz(3 dB带宽≈13%)的宽频带响应。该波导滤波器具有易于现代高精度铣削工艺(CNC)制备的对称E面分裂型加工结构,能够获得低损耗特性和高鲁棒性;此外还基于极点提取方法,引入额外谐振腔实现传输零点,进一步提高该滤波器的上边带外抑制。经加工并实测,上述滤波器在W全波段内测试结果与仿真结果高度吻合,具有可重复性和频率延展性。

一种抑制雷达脉冲压缩旁瓣的新方法

为解决雷达脉冲压缩通过海明窗、汉宁窗等加权方法降低旁瓣,但引起主瓣展宽、影响雷达分辨率问题,文中提出了一种在保持雷达脉冲主瓣宽度基本不变下抑制雷达脉冲压缩旁瓣的新方法。以线性调频信号为目标信号,以海明窗作为脉压窗函数,通过3阶高斯拟合得到一种新型窗函数。相比于一般匹配滤波方法,该窗函数在脉冲压缩后主瓣不展宽的条件下,可以使脉压输出信号的第一旁瓣峰值下降4 dB。为适应对旁瓣抑制能力有更高要求的情况,通过对该窗函数变量的调节,可以实现对主瓣展宽和峰值旁瓣的灵活调整。研究结果表明:在一定范围内,所设计窗函数的旁瓣抑制能力明显优于凯塞窗,通过多目标的脉冲压缩仿真实验,验证了该窗函数变式在区分两个邻近目标能力的使用效果。

基于调频傅里叶变换的改进型鉴相测速

随着机动目标的高速化、小型化发展,对于雷达的测量精度也提出了更高的要求。鉴相测速能够达到波长级的测量精度,其技术难点主要包括相位提取和解相位模糊。为了降低鉴相测速对信噪比的要求,本文提出了一种基于调频傅里叶变换的改进型鉴相测速方法。首先建立变脉冲重复周期的回波模型,对回波信号进行互相关FFT处理,提取峰值点得到模糊相位;其次对互相关FFT结果进行调频傅里叶变换,得到速度和加速度的粗估计值;然后根据单帧解相位模糊法,对模糊数修正值进行遍历,找出最优解,得到优化后的解模糊相位;最后采用鉴相测速,得到速度的精确值。仿真实验证明了该方法的可行性和有效性。

小型化双枝节加载级联宽带滤波器设计

为在高频率选择性和大带宽的前提下实现小型化,提出一种紧凑非对称双枝节加载的易级联多模谐振滤波器。采用微波网络级联方法,分析优化设计了中心频率为6 GHz的单级、两级和三级多模谐振宽带滤波器。测试结果表明,该滤波器在5.41 mm×7.61 mm(0.21λg×0.29λg)有效尺寸下,带外抑制优于40 dB,损耗小于2.6 dB,相对带宽大于33%。该滤波器具有小型化、宽带、带外抑制强等优点,有利于通信系统和固态雷达收发机的小型化设计。

基于天牛须算法的宽带功率合成器设计

为了提高宽带Wilkinson功率合成器的设计效率,基于奇偶模分析法和传输线理论,首先列出Wilkinson合成器的电路参数方程,再导出适应度函数,采用天牛须算法对其优化设计,获得功率合成器的设计参数,并且通过HFSS根据初始参数建立仿真模型验证其可行性。与粒子群算法相比,在本文的适应度函数求解过程中,天牛须算法收敛精度较好,寻优效率较高。最后选取两只X波段4 W GaN功率放大器芯片组成功率合成模块,在8.5~11 GHz频率范围内,测试结果表明,其饱和输出功率大于6.8 W,合成效率优于86%,验证了Wilkinson功率合成器的带宽和高合成效率。