机载预警雷达天线发展趋势及关键技术

综合性预警探测多功能一体化系统是下一代机载预警雷达的一种必然趋势,它要求天线阵面具备多功能、与平台一体化的特征,实现超宽带、多频段性能,并能在硬件资源上支撑数字智能化的系统体系架构。文中首先分析了机载预警雷达天线阵面的发展趋势和国内外研究现状,继而分析了目前机载预警雷达天线系统的关键技术,阐述了相应的技术实施途径和核心问题,提出部分解决方案。     

面向多雷达数据融合的并行数据编排框架研究

在多雷达数据融合中,数据编排方式是多雷达组网系统成败的关键因素之一。随着数据融合系统中处理容量的迅速增长,串行数据编排融合框架已经不能满足多雷达组网需求。文中针对大容量数据融合系统提出了一种并行数据编排框架,使用OpenMP 并行技术进行了实现。仿真结果表明,并行数据编排框架相比较于串行处理方式具有较高的加速比,实时性高,满足了大规模多雷达组网的需求,并且具有良好的扩展性。     

一种雷达阵地优化的新方法

由于雷达所处的阵地环境各种各样,很容易造成测量高度出现误差,现代雷达要提高不同阵地环境下测高精度。文中分析了测高原理,研究了引起测高误差的因素。根据情报类雷达工作特点,提出利用修正补偿数据方法解决不同阵地环境下测高误差问题,建立了实用的数学模型,给出了准确的算法,并应用于不同阵地的雷达。实践结果表明：应用该方法大大提高了雷达测高的准确度,更加精确获得空中情报信息,且具有通用性,操作简单方便,易掌握。     

ATS技术在微波网络调试中的应用

介绍了ATS技术在微波网络调试工作中的实际应用,给出了硬件组成及软件实现方式。复杂形式的微波网络需要通过大量的调试工作才能使各项指标满足使用要求。调试人员需要反复的更换端口进行指标调试和测试。文中将一种ATS技术引入微波网络调试系统中,基于GPIB总线、端口扩展中枢、控制软件,实现微波网络调试工作中测试自动化和辅助调试。引入ATS技术后的调试系统的精度可以达到:幅度误差臆0. 05 dB,相位误差≤1度,调试效率提高约40% 。     

球型毫米波金属桁架天线罩研究

从球形毫米波天线罩的空间分块设计、金属桁架和连接节点设计、透波窗口设计以及安装架设方式等方面进行了详细论述,并通过一直径7 m、工作在20 GHz的金属空间桁架天线罩的设计实例和实验研究,证明文中所用方法行之有效,可推广应用于各种大型天线罩的电性能分析和选形设计。     

SAR天线监测的正交编码研究

通过分析天线内监测的原理框架图,结合SAR卫星的自身设备系统提出了SAR天线监测的数学模型,分析耦合和传输对监测带来的影响。根据监测网络编码正交性的要求给出了适用于该监测网络的相位码,提出了受T/R组件移相精度的影响而相位码码长不足的问题,给出了分块和迭代两种解决方法。最后,用计算仿真实验说明了相位码的有效性和监测模型的可行性。     

基于MDL原理的快速在线信号分选算法

研究了一种基于最小描述长度(MDL)原理的快速在线雷达脉冲信号聚类分选算法,该方法利用幅度或相位差异特征,实现对雷达脉冲数据向量的聚类分选处理。设计了基于MDL原理的在线信号分选算法流程,在每接收到一定数量雷达脉冲信号后,执行一次聚类分选处理;对算法流程中的每个处理模块进行了完备的运算量分析,为工程设计提供有效的理论指导;并对比分析了离线和在线算法的性能。仿真结果表明:在线算法的信号分选正确率与离线方法基本一致,具有很强的工程应用前景。     

新型低剖面石墨烯THz 天线研究

提出了一种新型石墨烯THz天线,该天线由金属波导和周围多个石墨烯单元构成,相比于传统的金属天线,具有馈电简单、低剖面的特点。由于石墨烯在THz频率具有负的电导率虚部,因此会激发其局域表面等离激元共振。电磁波通过波导口向外辐射过程中,波导和天线单元之间强烈耦合,形成集体的电磁波振荡,由此天线单元之间保持了良好的相位一致性,最终使得远场的增益比单波导口增益增加了6.5dB,波束宽度则减小至21.2°,有效提高了天线的性能。通过改变石墨烯的偏置电压或者掺杂浓度还可以改变其工作频率,形成可调谐的石墨烯THz天线,未来可以应用于THz通信等方面。     

柔性薄膜收发组件技术研究

采用有源相控阵技术的薄膜合成孔径雷达因其全天候、大范围、高精度的探测能力,受到各国广泛重视。柔性薄膜T/ R 组件,由于其重量轻、厚度薄、可弯曲的特性,可以满足天基预警雷达柔性薄膜天线的需要。柔性 薄膜收发组件作为薄膜合成孔径雷达的核心部件,成为薄膜合成孔径雷达(SAR)的关键。文中对柔性薄膜T/ R 组件的接收和发射电路、弯曲特性进行了仿真分析,并对该T/ R 组件样机进行测试验证,获得了工作频段为L 波段,接收增益大于24dB,噪声系数小于2dB,发射功率大于1W,弯曲对带内的损耗影响小于0. 1dB,对带内的相位影响小于2°的结果,其在噪声和接收性能上具有先进性,并对工程应用具有一定的实际参考意义。     

近太赫兹频段功率源技术发展与应用

太赫兹辐射源是太赫兹技术应用的基础。简要介绍了太赫兹辐射源的类型和发展现状,重点论述了近太赫兹频 段功率器件,主要包括折叠波导行波管、扩展互作用速调管、回旋管、返波器件等。分析了不同应用场景对太赫兹功率 器件的需求,论证相关器件在雷达、预警探测、航天测控等国防装备领域系统的应用。