机载相控阵雷达天线阵的可靠性新模型

影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标是天线的超低副瓣特性。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是对n中取女的表决模型冗余量进行压缩，该方法没有考虑失效T／R组件的分布位置对天线超低副瓣性能的影响。通过数学归纳法建立了在收发组件失效分布约束奢件下，机载相控阵雷达天线阵的可靠性数学模型。该模型的正确性经过了仿真验证。通过实例比较说明了传统可靠性设计方法可能带来的工程设计风险。该模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性设计。     

幅相校准在机载有源相控阵雷达中的应用

对于机载有源相控阵雷达,天线低副瓣是最基本也是最重要的指标要求之一。有效、实时的幅度和相位校准是保证天线低副瓣指标的主要保证措施。文中详细描述了在有源相控阵天线系统中存在的幅相误差原理,给出了对幅度和相位进行实时校准的算法,同时也给出了校准剩余误差的验证方法,并通过软件流程框图给出了实时校准的流程,最后,通过在真实雷达中的实验结果验证了该方法的可行性和正确性。     

天线副瓣对机载脉冲多普勒雷达地杂波影响的分析

用计算机仿真和实验测试数据分析了天线副瓣对机载脉冲多普勒雷达地杂波的影响。分析结果表明天线远区副瓣对雷达地杂波的影响较大 ,因此在雷达系统设计中要设法减小天线远区副瓣     

雷达罩对机载脉冲多普勒雷达的性能影响分析

雷达罩会降低机载脉冲多普勒(PD)雷达的性能。评估雷达罩对其性能影响是机载PD雷达设计过程中必不可少的环节。首先分析雷达罩对雷达天线方向图的影响,包括增益下降、波束变宽、波束偏转、副瓣抬高、产生镜像瓣和零深电平抬高等,然后分析天线性能下降对机载PD雷达的性能影响。通过仿真进一步分析了天线副瓣、镜像瓣对雷达中、低重频模式的性能影响。最后给出结论,天线罩会降低机载PD雷达的测距、测角性能。     

机载相控阵PD雷达性能分析中的重要问题

将机载脉冲多普勒雷达在地杂波背景下的距离-多普勒性能等问题结合相控阵雷达体制进行了讨论,对工程化实践中需要特别予以关注的时间-能量分配和天线副瓣对作用距离的影响提出了简易的分析方法。     

智能天线与自适应数字波束形成技术

相控阵雷达由于阵列天线副瓣偏高容易被电子战系统进行副瓣侦察和干扰。在下一代相控阵雷达的研制中，智能天线已经成为重点发展方向。介绍了智能天线的基本概念、空时联合通道模型，重点阐述了智能天线接收波束形成与发射波束形成的应用。     

天线副瓣杂波对雷达信杂比的影响

为了分析强地物回波产生副瓣干扰,根据毫米波雷达制导系统的实际需求,提出了考虑天线副瓣杂波影响的精确的信杂比模型,并通过仿真计算得到了考虑副瓣影响的雷达的最佳搜索角。文中所提出的方法对精确预测雷达信杂比有重要的指导意义,同时对综合设计雷达中天线的性能指标也有重要意义,可提高整个雷达系统的性能。     

非对称副瓣相控阵天线优化设计

为了降低相控阵雷达低角反射的干扰影响,提出了一种非对称相控阵雷达天线副瓣设计方法,通过对天线的幅度与相位进行优化设计实现不对称方向图,来提高雷达抗杂波的能力。     

一种机载雷达小型化波控设备设计

机载相控阵雷达波控设备通过简化设计及大规模集成电路应用,利用光纤收发模块设计、数据缓存及编码控制模块设计、分发及并串控制模块设计等措施,实现了256个天线单元的布相和时序控制任务,满足了系统布相时间要求,该设计具有小型、高速、可靠性与灵活性高等特点,可广泛应用于中小型地面、机载、星载相控阵雷达的波控设计.     

部件失效对有源相控阵天线性能的影响分析

有源相控阵天线系统的部件失效会造成天线增益、副瓣电平等性能参数的恶化。在考虑了天线单元幅度和相位的随机误差呈正态分布后,以部件失效的概率分布为依据,分析了包括天线单元失效、子阵失效以及组件失效情况下,天线性能随之变化的趋势。通过算例仿真得出,在文中建立的不同部件失效的数学模型下,天线增益的变化相对平缓,而副瓣抬升则相对较大。计算结果及结论可用于实际相控阵天线性能的评估和工程设计。     

T/R组件阻抗失配对相控阵天线性能的影响

T/R 组件为满足低剖面的设计要求,收发开关一般采用集成度较高的单刀双掷(SPDT)开关设计方案,然而有源相控阵天线大角度扫描时随着有源电压驻波比的增大,会导致T/R 组件与天线辐射单元阻抗失配。文中分析了该阻抗失配问题,并对采用SPDT 开关的T/R 组件进行了阻抗失配实验,从发射输出峰值功率、组件发射效率、发射通道相位三个方面定量分析了T/R 组件输出端口阻抗失配对发射性能的影响,并将该T/R 组件应用于有源相控阵天线,通过测试等效全向辐射功率(EIRP)进一步讨论其影响。     

有源相控阵雷达天线实时校正方法

针对有源相控阵天线的超低副瓣、高增益及精确波束指向等性能的实现进行分析研究。首先分析一般相控阵雷达天线及其校正耦合网络的结构,并对实时校正的原理以接收校正为例进行详细的阐述,最后通过某有源相控阵雷达天线实测数据验证该方法的有效性及可行性。     

有源相控阵射频系统稳定性设计与评估

有源相控阵的核心是微波射频系统,包含T/R组件和延时放大组件。T/R组件具有高效率、高幅度相位稳定性、高可靠性、低成本、小型化等优点。在组件小型化的同时提供了极高的射频增益,其稳定性设计与评估就显得十分重要。文中介绍了有源相控阵射频系统稳定性常见的问题以及评估方法,用此方法确保了微波射频系统的稳定性,同时极大提高了雷达的可靠性和安全性,为有源相控阵雷达长期稳定运行提供了有力的技术保证。     

有源相控阵天线瞬时宽带性能改善研究

采用无色散特性的模拟或数字移相器会导致天线波束指向随频率发生变化,即相控阵天线的孔径效应。工程上一般在子阵级别上采用色散特性的实时延迟线拓展相控阵天线瞬时带宽,但是子阵级延时量化误差会产生周期性栅瓣,导致天线副瓣性能恶化。文中提出在通道(或多通道收发组件)上设置小位延迟线、与子阵级大位延时线叠加使用,消除或改善子阵级延时误差造成的性能恶化。结合X波段有源二维阵列天线,对单元级、子阵级、子阵+单元两级三种情况进行了仿真。仿真结果表明,子阵+单元两级延时方法在扩展相控阵天线瞬时带宽的同时,能明显改善相控阵天线的副瓣特性,且具有较强的工程可实现性。     

一维液晶全息编码相控阵天线设计与实现

针对小型极化相控阵雷达精确信号目标探测应用背景,为降低传统T/R相控阵天馈系统设计及调试复杂度,满足低功耗、低损耗、低成本制造、轻薄等应用需求,提出了一种液晶全息编码相控阵天线. 主体采用小型化全息辐射单元、慢波结构、平行板波导馈电系统构成的一维全息电控扫描相控阵天线,利用成熟液晶面板制造工艺,通过控制全息辐射单元下方液晶分子的偏转状态调节天线谐振频点,组成全息编码相控阵天线. 天线结构通过仿真优化确定,并在实物加工和测量基础上通过全息优化算法及电压灰度控制降低由耦合作用引入的副瓣性能恶化度,用梯度递减的搜索算法结合适当的目标函数优化算法实现方向图的最优控制. 实测结果表明,该天线的波束扫描角度达到±49°,经过算法优化后,波束指向角准确度改善3°,旁瓣抑制电平改善1.7 dB.     

低副瓣相控阵天线结构机电综合优化设计

电信设计与机械结构设计是天线设计必不可少的两个主要方面，在具体产品设计中，结构性能指标和电性能指标往往是需要合理折衷的一对矛盾，单纯从结构方面进行优化，很难得到最优解。为了解决这个问题，应进行机电综合设计。文中分析了相控阵天线副瓣电平与结构参数之间的关系，采用改进的目的规划法进行副瓣电平和重量双目标优化，导重准则法进行优化计算，并借助于有限元软件ANSYS求解敏度。实例计算证明，这种优化方法简洁高效，具有工程应用价值。     

固态有源相控阵天线多阶振幅量化及副瓣特性的研究

本文研究了多阶振幅量化二维低副瓣固态有源相控阵天线的口径设计方法，结果表明，这种方法能够有效地降低固态有源相控阵的峰值副瓣电平，并且可适且于任意复杂口径天线。另外，对于随机幅相误差和单元（或Ｔ／Ｒ组件）失而引起的增益损失及峰值副瓣电平恶化也进行了分析。     

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。