现代相控阵雷达天线波控技术研究

本文介绍了相控阵雷达天线波控系统的功能、原理、特点。并根据雷达技术的发展介绍了一种典型的现代相控阵波控系统的方案,同时汇总了一些在工程上会出现的难题并给出了相应的解决办法,最后指出了波控技术的发展趋势。     

相控阵和雷达技术的突破

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。     

相控阵雷达数字T／R组件研究

简要介绍了基于直接数字合成（DDS）技术的数字T／R组件的基本原理,对基于DDS的相控阵数字发射组件进行了实验研究,文章给出了实验结果,并进行了分析。     

数字相控阵雷达发射多波束特性研究

开展了数字相控阵雷达天线发射多波束的基础研究工作：首先阐述了发射多波束的基本工作原理,研制开发了数字相控阵雷达发射同频多波束的测试系统,并对发射多波束工作状态下天线的基本特性（如驻波特性和波瓣特性等）进行了研究和测试,通过实测数据与仿真结果的对比,验证了发射多波束的正确性和可行性,为数字阵列相控阵雷达未来的发展,实现雷达/电子干扰/通讯等同时多功能、共口径提供了技术支持。     

相控阵雷达波控系统的设计

讨论了相控阵雷达波控系统的设计。应用查表法完成波束控制.通过模块化设计组合使系统简洁实用,而远程调试监控系统具有良好的通用性。     

相控阵雷达波控系统的设计

讨论了相控阵雷达波控系统的设计，应用查表法完成波束控制，通过模块化设计组合使系统简洁实用，而远程调试监控系统具有良好的通用性。     

机载相控阵雷达波控系统的设计

分析了机载相控阵雷达波控系统的基本设计方法,并针对相控阵雷达阵面的初始相位自动测量问题进行了分析和仿真。     

基于软件无线电的相控阵雷达系统研究

主要论述了相控阵雷达系统中软件无线电的实现结构，首先从软件无线电的概念出发，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。     

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。     

数字相控阵天线阵面的暗室测试方法研究

文中对数字相控阵天线阵面的暗室测试方法进行了研究,阐述了数字相控阵天线阵面的基本工作原理,针对其对测试系统的同步要求,以及不同时刻采样数据的相参要求,提出了专门的测试方法,并搭建了一套测试系统,通过对天线阵面样机的试验,验证了测试方法的正确性和准确度,为数字相控阵雷达天线阵面测试技术的发展提供了技术支持。     

相控阵雷达分布式波控系统设计

讨论了相控阵雷达波控系统的设计方法及相关问题 ,针对波控的特点研制了专用大规模波控集成电路 ,实现了大型相控阵雷达体积小、控制灵活、可靠性高的高速分布式波控系统     

基于AMBA总线的相控阵雷达波控SoC设计

针对相控阵雷达波控系统高速、小型化、集成化的发展趋势,提出了一种基于ARM核和先进微控制器总线架构的波控片上系统方案,对主要组成模块的设计和验证方法进行了详细描述。验证结果表明,波控片上系统结合了硬件运算模块高速和软件设计灵活的特点,可满足各种相控阵雷达不同工作方式的需求。     

箭载共形相控阵天线波控系统设计分析

为完成适用于天基测控的箭载共形相控阵天线对波束指向控制的需求,分析了箭载天线波控系统的设计要求与任务,论述了平面相控阵天线波控系统的实现方法,并根据波控系统基本原理推导出基于阵因子函数的箭载共形相控阵天线波控算法。针对运载火箭天基测控这一新需求提出了基于查表法的集中式波控设计方案,给出了系统设计方法。样机测试结果表明,该波控系统方案正确、可行,满足工程需求。     

有源相控阵雷达波束控制系统的设计

应用快捷的查表法完成了阵面所有单元的一次布相。其特点是可移植性强、体积小、重量轻、布相时间短,并具有机内自检功能。它对有源相控阵天线系统有很好的通用性,通过模块积木式组合,也能适应大阵面相控阵天线系统的要求。     

机载相控阵波束指向校正

安装在机翼上的卫星通信相控阵天线,其波束指向角度信息无法由航电系统直接提供。通过三维电子罗盘测量相控阵阵面的姿态参数,结合航电系统提供的飞机姿态参数和卫星角度参数,可以完成卫星相对于阵面角度的校正。校正方法首先把机身坐标系参数转换到地球坐标系,然后再转换到阵面坐标系,从而求解指向角度。计算机仿真证明了校正方法可行,坐标变换方法正确．同时也证明姿态测量参数精度影响相控阵天线最终性能。     

SPI技术在相控阵雷达波控监测系统中的应用

SPI(同步串行接口 )技术用于与各种外围器件进行通信。这种通信方式采用三线连接 ,全双工同步数据传输 ,具有连线少、速度快、可靠性高等特点。相控阵雷达的波控系统不仅控制雷达阵面组件单元的相移工作 ,还需对其工作状态进行监测。SPI技术在波控监测中得到了广泛应用 ,在子阵和组件单元间通过SPI实现了高速、实时、可靠的数据交换 ,在子阵级完成对组件的监测 ,从而实现波控系统对整个阵面的监测     

相控阵雷达天线最佳波位研究

围绕多功能相控阵雷达扫描波位的优化设计,详细研究了相控阵天线的最佳波位问题,给出了最佳波位序列的迭代算法.考虑到实际相控阵天线波束跃度的限制,提出了波位序列最佳性的度量方法,对数字移相式的相控阵天线波位序列进行了分析和评估.     

Radant透镜相控阵雷达发射通道的设计

介绍了一种基于Radant透镜概念的相控阵雷达,论述了Radant透镜相控阵雷达发射通道的设计,以及其中发射通道的组成、频合分系统的设计思想、功放组件的输出电平的计算、大功率T/R组件的组成及天线阵面的耗散功率的计算。Radant透镜相控阵雷达发射通道经长时间的整机工作,验证了其技术的先进性、可靠性、以其成本优势,将在防空、预警等领域发挥重要作用,并具有广泛的应用前景。