一种新型多波位、多频点天线测试控制技术

<正>数字有源相控阵雷达天线由少则数百个、多则数千个T/R组件构成,采用单波位、单频点方法测试,完整测试完一个子阵面,需要约一小时;如果测试M个波位、N个频点,则需要M×N小时。对于数字相控阵雷达动辄几十或几百个工作频点来说,测试时间耗费巨大。本文介绍一种异步触发的多波位、多频点天线测试控制技术,并结合实际工程应用,验证了测试控制系统技术的有效性。1需求分析T/R组件是数字有源相控阵天线重要部件,一部相控阵雷达由少则数百个、多则数千个T/R组件构成。T/R组件的性能优劣,     

雷达数字T/ R组件自动测试系统设计

数字T/R组件是数字有源相控阵雷达的核心,各种参数的自动化测试至关重要,文中介绍了一种雷达数字T/R组件性能参数自动测试系统,包括设备组成、软件设计、测试方法和流程等,可自动测试数字T/R组件各类参数.该系统已用于多部数字有源相控阵雷达的调试,大大缩短了雷达系统的调试周期,完善雷达性能测试技术.     

先进相控阵天线经济性研究

为了进一步降低固态有源相控阵雷达天线成本,提出了一种新型的减少有源单元数的方法--相控阵天线多阶混合馈电方法,描述了在有限T/R组件数量和品种的情况下,实现相控阵天线低副瓣的技术原理和仿真实例.仿真实例表明,在有源单元数相同的情况下,采用该方法其技术指标明显优于比密度加权法,且参数调节更具有灵活性,有效地降低了相控阵雷达天线的成本.     

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。     

一种有源相控阵雷达T/R组件自动测试系统的设计

针对大规模有源相控阵天线的特点，设计了一种可用来对 T/R 组件进行故障检测的自动测试系统。与手动测试方法相比，本系统大大提高了测试的效率和测试结果的准确性，为天线系统的检查、维护、诊断提供了可靠的依据。     

相控阵雷达收发部件的新进展

从雷达发射机、接收机、天线三大方面,探讨了相控阵雷达的未来技术突破。发射机方面,介绍了全固态发射机技术、电真空发射机技术的发展情况;接收机方面,给出了接收机中光学ADC将对有源相控阵雷达的数字化起到推进作用的例子;天线方面,通过实例重点介绍了MEMS器件和技术、T/R组件低成本技术、射频光电子技术在相控阵天线中的应用情况。对相控阵系统开发与研究有积极意义。     

TR组件S参数自动测试软件的设计和应用

为了实现TR组件S参数测试的自动化,分别建立了接收和发射S参数自动测试系统,使用VISA-COM和SCPI命令对仪器进行编程,重点阐述了在脉冲状态下实现TR组件移相和衰减全自动化测试的方法,并介绍了TR组件移相数据处理软件的设计。该方法在有源相控阵天线的自动化测试上得到成功应用,论述了在有源相控阵天线配相自动化测试系统的应用情况。该自动化测试技术具有准确方便快速等特点,在工程实践中取得了良好的效果。     

T／R组件核心技术最新发展综述（一）

以固态T／R组件为核心的有源相控阵（AESA）技术在雷达、电子战、制导武器和通信等领域都得到了广泛应用。T／R组件的成本约占整个相控阵雷达系统造价的60％,是固态有源相控阵雷达的核心。首先阐述了有源相控阵雷达T／R组件中的关键技术——GaAsMMIC技术和微波MCM技术,同时对T／R组件的最新发展现状及趋势进行了分析,以此来推动我国有源相控阵技术的快速发展。     

一种毫米波瓦式T/R组件专用芯片架构

毫米波有源相控阵瓦式T/R组件工作频率高、波长短、单通道布局空间小,对T/R组件芯片级和子阵级集成设计提出不小挑战。相比而言,芯片级一次集成在提高集成密度、降低组件成本方面具有明显优势。文中根据瓦式T/R组件的布局特点,在芯片级集成层面,提出一种可灵活扩展、兼顾不同半导体工艺优势、功能划分合理的专用芯片集成架构。该架构在满足链路指标的前提下,可实现单通道芯片数量占比3/4只、面积占用不到3.7mm² ,显著提高了芯片级集成密度和功能密度,降低了T/R组件单通道实现成本,适用于毫米波频段任意规模的相控阵天线的高效扩展集成。     

基于DDS的有源相控阵天线

有源相控阵天线不仅能提高通信系统的性能,而且还能扩充其功能,所以在通信领域的应用越来越广泛.本文介绍一种没有高频移相器的8单元有源相控阵天线系统,它由平面天线阵、数字T/R组件、接收DBF和系统控制分析软件等组成.其基本原理是在发射模式下,利用直接数字合成(DDS)代替传统的高频移相器和衰减器.由于DDS的工作频率比较低,需要通过上变频到系统所需要的工作频率(2.0GHz).在发射模式下,通过控制DDS完成发射波束形成所必需的幅度、相位加权和上变频所必需的本振信号;在接收模式下,则利用DDS技术产生接收信号下变频所必需的本振信号,然后采用DBF技术形成接收波束.文中详细介绍了基于DDS的有源相控阵天线的实现方法和实验结果.通过8单元基于DDS的有源相控阵天线系统的研究,证实了DDS技术在相控阵天线中应用的显著优点和相控阵天线在通信领域具有潜在应用市场.     

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。     

一种P波段大功率T/R组件的设计

T／R组件是相控阵雷达有源分布阵列天线的核心部件,其性能直接影响雷达整机的指标。介绍了一种P波段大功率T／R组件的工作原理、设计方法和检测技术,并根据设计方法加工了实物样件,该T／R组件采用相控阵体制结构来实现：发射通道主要由移相器、衰减器和高功率放大器组成;接收通道主要由低噪声放大器、移相器和衰减器组成。在2dBm输入功率的情况下实现了200W输出功率,效率高达35％,在采取幅相一致设计措施后,该功放组件在100dB的动态范围内实现了相位误差在±3°以内。     

数字T/ R 组件自动测试系统的设计

数字T/ R 组件是数字阵列雷达的重要组成部分,由于其集成度高、测试项目多,所以在研发生产中需要使用自动测试系统。文中针对数字T/ R 组件的测试需求,介绍了一种自动测试系统,内容包括硬件设计方案、参数的测试方法以及系统集成和试验,该系统已应用于数字T/ R 组件的测试。     

数字雷达阵面T/ R 组件故障定位方法研究

数字T/ R 组件是新型数字雷达阵面的关键组成部件,其符合性判别与故障定位是数字雷达阵面批产集成联试的重要环节。结合数字雷达阵面集成联试实际情况,开展了集成手段与方法的研究,分析了T/ R 组件在阵面联试中的故障模式,确定了判断准则,实现了组件判故的自动化处理,形成了典型数据异常故障的排故流程与方法,完善了组件调试平台控制措施,为新型数字雷达阵面工程量产提供了实用参考。     

相控阵体制SAR系统的误差建模与补偿方法

在基于相控阵天线体制的合成孔径雷达(SAR)系统中,中央电子设备和相控阵天线的非理想特性,会引入幅相误差,造成SAR信号幅相特性畸变,影响SAR图像等数据产品的质量。本文建立了相控阵体制SAR系统误差的模型,并设计了误差校正方法。研究结果表明：雷达中央电子设备的非理想特性会引入固定的幅频、相频误差;相控阵天线的非理想特性所引入的幅频、相频误差会随着波束指向的变化而变化,该误差主要根源于有源器件在不同频点处的性能差异,并会受到T/R模块移相衰减量的调制;可通过测量或分析计算对相控阵SAR的系统误差进行提取,并在SAR成像处理阶段实施误差补偿。     

基于并行总线分布式波控系统的实现

随着相控阵雷达技术的发展，大型有源相控阵雷达的天线阵列面大、T／R组件数目多达几百、几千个，对如此众多的T／R组件实现快速、准确的波束控制，给波控系统的设计带来了新的难度。介绍了一种基于并行总线接口技术分布式控制的波控系统的设计方法，解决了布相时间短、波束切换快、实时校正补偿、BIT自动检测等多项工程难题。