X 波段双口双模单脉冲雷达馈源的分析与设计

提出了一种应用于极化扭转卡塞格伦天线的双口双模单脉冲雷达馈源,推导出三种波束(和波束、E 面差波束、H 面差波束)归一化远场方向图的完整解析表达式。对整个馈源进行仿真优化,使和、差(E 面差、H 面差)通道的驻波带宽都超过20% (VSWR≤2),得到了三种波束的归一化远场方向图。加工出馈源并进行测量,实测驻波与仿真结果吻合良好,馈源远场方向图的仿真结果达到预期指标要求,该馈源可应用于实际的单脉冲雷达跟踪系统中。     

隐蔽锥扫雷达天线系统的调制波形与高频相位调配

在隐蔽锥扫雷达天线系统(特别是频率捷变雷达的此类天线系统中,和、差信号高频相位差及其大小对雷达跟踪精度和跟踪灵敏度影响很大,本文对此进行一些简要讨论,分析相位差所引起的调制波形畸变,提出一种简单实用的相位调配方法。下面的讨论以机械调制器(旋转耦合环)和四喇叭馈源天线系统为例,其高频和、差信号网络方框图如下:     

多波段共面天线的研究

跟踪测量雷达因其精度要求,波束宽度很窄。为实现雷达自引导功能,本文介绍了一种跟踪测量雷达的多频段共面的天线技术,重点对共面天线设计、组合馈源设计以及双频段自引导概率计算进行了论述,并给出了一些设计实例和仿真计算结果。结果表明:多频段天线的应用完全可用一部雷达取代两部或两部以上的雷达。     

单脉冲雷达天线技术评述

单脉冲天线是现代精密跟踪和制导雷达中广泛采用的一种同时多波束天线.它能够同时形成提供检测角度误差信息所需要的全部波束,实现在单次脉冲回波上比较各波束的输出,从而消除目标回波起伏对雷达测量准确度的影响.单脉冲天线一般由聚焦装置、馈源和比较器(又称和差器)三部分组成.比较器属于馈线技术问题,故不赘述.本文将评述单脉冲天线中特有的某些技术问题以及最近进展.     

一种基于全站仪的跟踪雷达零位校准方法

针对常规的雷达轴系校准方法存在的精度差、成本高等问题,提出一种基于全站仪的精密跟踪雷达零位校准方法。主要论述了在精密跟踪雷达天线俯仰零位标校中如何使用全站仪设备,从而提高测量的精度。介绍了全站仪的组成,同时论述了测量的原理,以及测量的具体操作过程。通过对工程试验数据进行分析,证明此标校方法具有良好的工作性能,具有极大的现实应用价值。     

相控阵弹道测量雷达的结构设计

测量精度和机动性是机动式空馈相控阵弹道测量雷达的核心技术，而天线结构、馈源安装标定等是该类雷达结构设计的技术难点。本文以某相控阵弹道测量雷达为例．从测量精度与机动性的矛盾、天线阵面及内部单元的设计、天线热设计、馈源安装及标定、雷达方位标定等方面．介绍了该类雷达结构设计中的关键技术和解决办法。     

低覆盖对空监视雷达天线系统

当前的低覆盖对空监视雷达正趋向于提高高仰角的覆盖范围以便增大目标与附近区域内的地面杂波的信噪比。同时使威力图的低仰角部分陡峭,以便抑制固定回波。本文介绍一种形成超余割平方威力图的双弯曲反射器。它能探测中空、低空与超低空飞行的飞机和小型水面舰只。天线的工作极化状态有水平极化、左旋圆极化和右旋圆极化三种。通过一极化转换开关,可以任意选择一种极化工作状态,以便能适应于恶劣的环境条件。雷达装有敌我识别器天线系统,它是利用原来的雷达反射器和附加一个经过特殊设计的第二馈源。从结构上看,天线是由一个可分块装卸的反射器和一个组合馈源组成。该馈源安装在一个可伸展的悬臂上,以满足机动性能的要求。本文还简单地提到了天线设计的准则,并给出了主要的测量性能。     

一种精密跟踪雷达天线结构的有限元分析计算与优化

运用有限元理论，对一种跟踪雷达天线结构进行了分析计算和优化设计，给出了天线的受力与变形情况。根据分析与优化结果，发迹天线的拓扑结构，再进行分析与优化以保证天线结构的精度和重量均达到到设计要求。     

基于角度测量的跟踪雷达方程

本文在跟踪雷达目标角度测量的基础上推导了跟踪雷达方程。笔者首先根据测角精度要求计算出回波最小SNR,然后根据最小SNR计算出雷达最大作用距离,证明其与天线有效孔径的3/4次方成正比,而非跟踪雷达方程建立在目标检测基础之上得出的与1/2次方成正比的结论。在典型测量精度条件下,基于测量的跟踪雷达方程得出的目标距离要小于基于检测的跟踪雷达方程,测量精度要求越高,跟踪雷达威力越近。本文针对相控阵体制,得出了天线波束扫描对跟踪距离的影响因子,即扫描角余弦的三次方。     

螺旋多模自跟踪天线

本文分析了一种能在较低频段实现高增益、宽频带要求的螺旋多模自跟踪天线。文章前半部分,简述了螺旋多模自跟踪天线的原理,并以行波“电流环”的辐射为基础,推导了螺旋馈源的抛物面天线辐射场及其轴向和增益、差斜率的表达式,计算了它们理论上可能达到的指标。文章的后半部分,以实验馈源的测试数据为基础,推导了抛物面天线的辐射场及其轴向和增益、差斜率的表达式,计算了这种自跟踪天线实际上所达到的指标,并将它们与某些园喇叭馈源的抛物面自跟踪天线的相应指标做了比较。     

计量级雷达液位计高精度测量技术

计量级高精度测量对雷达液位计的系统设计和处理方法等提出了诸多挑战,调频连续波雷达通过测量发射信号和回波信号的频率差来测量距离,能够获得较高的测量精度,同时由于其易于实现,是雷达液位计的主要体制之一。在介绍FMCW雷达液位计的系统原理基础上,对诸如晶振频率、调频斜率、工作环境等影响测量精度的因素进行了分析,提出了相应的解决措施,并开展了高精度频谱估计技术研究。该项技术在实际的雷达液位计上得到了应用,其测量精度满足系统要求。     

基于协同仿真技术的复杂行馈线设计

空气带状线具有损耗小,功率容量高,工作频率带宽较宽等优点,广泛应用于雷达系统中.文中介绍了空气带状线行馈线在雷达系统中的工作原理及传统方法的设计难点,叙述了基于计算机辅助设计的协同仿真技术的基本思路及利用软件实现的操作方法,给出了详细的设计过程、仿真数据和测试结果.结果证明该协同仿真技术,能够较好地控制馈电网络幅相精度.     

某型地基相控阵天线指向系统性误差分析

相控阵天线的指向精度决定着雷达系统对目标的探测精度,甚至会影响跟踪、截获目标的成败。以一种地基相控阵天线为例,详细分析了机电混合扫描天线的指向系统性误差来源：1)热形变导致的单元间距误差,2)空气折射,3)伺服机械转动误差,4)天线内部温度场变化等。从理论上分析了上述因素对天线指向精度的影响,并提出了完整的远场误差校准方法和误差修正流程。试验结果表明,误差来源分析准确,所提出的校准方法可以明显改善天线指向精度,从而提高雷达系统跟踪精度和威力,对于地基乃至移动平台相控阵天线的设计与应用具有重要的参考价值。     

某型雷达更换天线座底盘误差分析

首先分析天线座结构因素对雷达技术参数的主要影响和误差来源,并针对某型雷达天线座底盘更换对雷达系统造成的各种误差进行了分析。结果证明,更换符合设计精度要求的底盘后,所造成的误差均在雷达系统指标范围内,从理论上证明了维修中仅更换底盘是可行的,大大提高了工程实用性。     

宽带全极化垂直昆虫雷达设计及校准关键技术研究

宽带全极化垂直昆虫雷达是一种利用宽带信号实现空中单只昆虫分辨,利用多极化通道实现昆虫全极化测量的雷达系统。当被测昆虫体型在不同极化轴向的电磁波反射功率可明显分辨时,该雷达可利用“当极化方向平行于昆虫体轴时,回波功率最大”的基本原理,通过测量昆虫极化散射矩阵,获取昆虫体轴方向,对研究昆虫定向迁飞规律具有重要的作用。当前垂直昆虫雷达采用机械旋转馈源的方法,分时测量昆虫目标的极化散射矩阵,该方法同时受机械旋转误差、极化分时测量时目标运动的误差以及极化通道稳定性随有源电路时变所引入的测量误差,测量精度不高,为了实现昆虫的高分辨全极化散射特性测量,本文提出了一种高极化隔离的频率步进正交相位编码的宽带波形设计以及极化内定标方法,开发了一部宽带全极化垂直昆虫雷达系统,最终通过理论方法仿真分析与外场试验测试,证明了该雷达系统可实现昆虫同时全极化宽带的稳定测量,验证了昆虫体轴朝向的测量精度。      

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。     

Short pulse radar used to measure sea surface wind speed and SWH

A joint airborne measurement program is being pursued by NRL and NASA Wallops Flight Center to determine the extent to which wind speed and sea surface significant wave height (SWH) can be measured quantitatively and remotely with a short pulse (2 ns), wide-beam (60deg), nadir-looking 3-cm radar. The concept involves relative power measurements only and does not need a scanning antenna, doppler filters, or absolute power calibration. The slopes of the leading and trailing edges of the averaged received power for the pulse limited altimeter are used to infer SWH and surface wind speed. The interpretation is based on theoretical models of the effects of SWH on the leading edge shape and rms sea-surface slope on the trailing, edge shape. The models include the radar system parameters of antenna beam width and pulsewidth. Preliminary experimental results look promising and indicate that it may be possible to design a relatively compact airborne radar to infer, in real-time, the sea surface SWH and surface wind speed.     

精测雷达低仰角测角误差规律的研究

对精测雷达低仰角测角误差规律进行研究,分析了精测雷达回波测量原理,并计算其天线差波束波瓣能量分布情况;研究雷达直射地物回波及地面遮挡对雷达跟踪目标的影响,并与传统多路径效应模型进行对比,得出传统多路径效应模型对雷达低仰角误差的影响并不是主要的;最后结合精测雷达对地物回波的实测数据得出雷达低仰角测角误差的真实变化规律。