基于通道合成的数字阵列通道校准方法

通道校准是数字阵雷达的重要技术之一,校准精度影响波束指向、副瓣电平等多个波束形成指标,从而影响整个雷达性能。随着数字阵列规模的不断提升,通道校准对测试时间和测试精度的要求也随之提高。文中首先介绍了一种基于通道合成的数字阵列通道校准方法原理和组成,给出了该测试方法的校准算法;然后,与传统数字阵列通道校准方法的信噪比、记录量、测试时间、幅相标准差等校准性能进行比较;最后,给出了实际测量形成的天线方向图,验证了该方法的有效性。     

一种直线阵列接收通道校正技术

针对相控阵雷达多通道一致性问题,基于一维线阵数字波束形成接收机开发应用背景,描述了接收通道幅相一致性对阵列增益、波束指向和天线副瓣等指标的影响,介绍了多接收通道校正的原理和实现方法,给出了详细的理论推导。结合工程实践,提出了远场校正与近场校正相结合的方法,并对接收通道校正的详细工作流程做出了说明。应用结果表明,该幅相校正方法幅度和相位校正精度分别优于0.5 d B和5°,可有效地提高数字波束指标。     

随机误差对数字波束形成系统性能的影响

文中针对数字波束形成系统,推导出阵列天线的通道幅相误差和阵元位置误差对波束方向图的第一副瓣、零陷深度及半功率波束宽度影响的一般规律。并且对数学公式进行了详细的推导。分析与仿真结果表明：随机误差对波束方向图性能的影响主要与天线阵列的权系数和阵元数目有关。     

频扫天线慢波线的幅相误差对天线方向图影响的分析

从理论上分析计算了频扫阵列天线慢波线的幅相分布误差对天线方向图的影响 ,给出了几组误差分布条件下频扫天线扫描波束指向偏离和副瓣电平变坏的结果 ,与试验小阵的测试数据比较 ,两者吻合较好 ,这对频扫天线慢波线的工程设计具有重要的指导作用。本文的分析方法也同样可用于相扫、频相扫以及相控阵天线的工程设计     

幅相误差对数字波束形成系统的影响

针对旁瓣电平、波束指向等指标分析了幅相误差对数字波束形成系统的影响.根据各通道间误差的分布规律不同,给出了天线方向图的波束指向、旁瓣电平的变化情况,并且对数学公式进行了详细的推导.分析结果表明:波束形成后的旁瓣电平、波束指向偏差分别与各通道间的幅度误差、相位误差成正比,利用计算机仿真对其进行了验证,为工程实践提供了依据.     

随机误差对雷达阵列天线低副瓣波束影响的分析

低副瓣阵列天线是现代雷达的普遍要求,但低副瓣天线的方向图指标通常受随机误差影响较大,设计时若不充分考虑随机误差对这些指标的影响,将会对实际结果产生较大影响.针对上述问题,提出了一种适合于雷达阵列天线低副瓣波束的幅相随机误差分析方法,可确定低副瓣波束Taylor综合的合理副辫值和满足副瓣指标要求的幅相误差,并分析了幅相误差对阵列方向系数及波束指向的影响.仿真结果表明:该方法可靠有效,可为天线阵面和馈电网络设计以及安装精度提供依据.     

频扫天线慢波线的幅相误差以天线方向图影响的分析

从理论上分析计算了频扫阵列天线慢波线的幅相分布误差对天线方向图的影响,给出了凡组误差分布条件下频扫天线扫描波束指向偏离和副瓣电平变坏的结果,与试验小际的测试数据比较,两者吻合较好,这对频扫天线慢波线的工程设计具有重要的指导作用。本文的分析方法也同样可用于相扫、频相扫以及相控阵天线的工程设计。     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列(PN)码作为校准测试信号的在线校准方法(校准和通信可同时进行)。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

相控阵天线的通道误差对数字波束形成的影响

为了研究相控阵天线的通道误差对数字波束形成的影响,首先对通道误差进行了建模,并推导得出通道间幅度误差对波束指向的影响不大,但会使波束方向图的主瓣增益降低,旁瓣电平升高;相位误差不仅会使波束主瓣增益降低,旁瓣电平抬高,还会引起波束指向偏差,最后用Matlab对此结论进行了仿真验证。     

数字阵列天气雷达低副瓣天线设计

为天气雷达设计一维相扫相控阵天线,方位面副瓣低于-30 d B,波束宽度小于1°,俯仰面接收副瓣低于-40 d B。方位面波束采用窄边波导裂缝阵列天线实现,采用全数字T/R组件精确控制幅度和相位,实现低于-40 d B的俯仰面接收副瓣。测试结果表明,副瓣电平与波束宽度指标与理论值吻合较好,满足指标要求。