基于FPGA的多路光纤数据同步技术

针对当前相控阵雷达数字TR组件的设计,提出了一种基于光纤信号的同步方法,使得数据传输和雷达主触发同步集成在同一根光纤中,从而省去了传统采用专用触发进行同步控制的大量触发线,简化了相控阵系统有源面阵设计。经在实验板FPGA验证,该光纤同步技术能有效实现多板多片FPGA间的信号同步控制及处理,为后续的数字相控阵有源面阵的同步设计提供了更多的选择空间。     

大型相控阵雷达阵面结构设计研究

对国内外地面大型相控阵雷达阵面结构设计相关要求和结构形态进行概述,并针对某大型固定站相控阵雷达阵面结构体型大、安装精度要求高、动态变形要求高、阵面设备多、施工条件受限等具体工程特点,综合系统造型、结构刚强度及安全性、阵面精度保证,以及现场施工特性等因素,基于钢结构体系开展阵面结构设计,对大型天线阵面结构研制流程,以及大型钢结构天线骨架主要设计环节的实现方法进行了阐述,在保证刚强度和精度指标的同时,实现简约式造型和全组装架设。     

基于CPCI总线技术的相控阵天线测试系统设计

随着技术的发展和系统功能的增加，相控阵天线的规模越来越大，其工作模式也越来越复杂。为了在项目研发前期实现相控阵天线的全面性能测试，设计一种适应大规模阵面、多模式控制的相控阵天线测试系统显得尤为重要。本文主要论述了基于CPCI总线技术的相控阵天线测试系统的设计，以波控计算机和波束控制板为核心，与暗室测试设备同步交互，实现对相控阵天线多模式的测试控制和相控阵天线波束状态的实时监测。     

一种全空域覆盖卫星通信多面相控阵天线

设计了一种可以覆盖全空域的卫星通信相控阵天线,采用七面阵圈成台体的形武,每一面阵上设置四单元的相拉阵天线阵列,其波束分别覆盖空域中不同的部分,其中顶部的面阵形成的波束覆盖上半空间的部分区域,侧面的六个面阵产生的波束分别覆盖低仰角空域。在系统内部采用开关切换的形武,对不同面阵的工作状态进行控制。在每一面阵申,由四单元组成的相控阵可进行波柬扫描,以扩大波束覆盖范围。系统内部的传感系统和有源功率控制设备实现天线对卫星的自跟踪功能。该典型设备可以用于各种移动载体上。     

一种相控阵雷达阵面自动校准方法研究

大型有源相控阵天线的阵面有成百上千甚至数万个收发组件和辐射单元,使得相控阵天线比其他类型的天线要复杂得多而难以维护。首先介绍阵面校准的现状,然后通过外校准的方法对阵面进行校准测试。这种方法实现了阵面自动化校准,提高了阵面校准的效率和精度。测试结果显示,辐射单元间的频带内耦合量稳定在 ? 30 ~ ? 70 dB 之间,设计指标和测试结果一致。     

相控阵雷达天线阵面基本模块结构设计

随着我国对空间目标探测能力的需求日益提高,相控阵雷达需要向大口径、多设备、高精度方向发展,对雷达设备运输、现场架设、精度控制、性能调试等带来了诸多挑战.针对大型相控阵雷达天线阵面设备量大、结构复杂等特点,系统阐述了阵面基本模块的结构设计思路.通过天线阵面模块化设计缩短了产品的研发周期,降低了生产成本,提升了产品性能.     

搜索雷达阵面规模研究

本文针对搜索雷达阵面规模传统设计方法导致的过设计问题,通过局部到全域的理论分析,提出了一种快速、准确的最小规模计算方法。首先系统阐述了影响平面相控阵体制的搜索雷达天线阵面规模因素,理论推导了多边界约束条件下相控阵阵面收发通道数的通用解析表达式,结合雷达典型应用场景,通过计算给出了高度、俯仰角、方位角和探测距离等约束参数下的最小阵面规模。该方法对于相控阵体制搜索雷达的系统规模、作战使用方式和成本评估等论证和设计工作具有指导意义。     

基于近场测试的相控阵天线自动化校准 与阵面监测方法

相控阵天线装配好之后,由于各组成部件机械加工误差、装配误差、部件老化更换和环境温度改变等因素,各 单元通道的初始幅相产生差异,因此必须对天线的所有系统进行校准。本文针对小型化相控阵平台,通过硬连接将相控 阵天线的波控系统与测试设备相结合,提出一种简便的自动化近场逐点校准方法。同时,本文还提出一种简单的外监测 方法。当相控阵天线工作期间,可对阵面的幅相分布进行监测。可在相控阵天线工作期间,对近场幅相校准数据进行修 正,达到阵面自身校准的目的。经对一个16阵元的相控阵天线进行实验测量可知,该自动化校准与阵面自身校准方法可 以准确、快捷测试出天线阵面的幅相分布。非常适合一维、二维相控阵天线,尤其是小型化相控阵天线的幅相校准与监 测。     

一种低成本星载宽角扫描相控阵天线设计

设计了一种工作于X频段的星载圆极化相控阵天线。相控阵天线单元的馈电探针与连接器进行了一体化设计,消除了焊点,提高了阵面的可靠性;同时阵列单元周围加载金属腔体结构,降低了单元间的耦合,展宽了天线波束,提高了阵列的扫描增益;阵面为全金属结构,可实现相控阵的均温性与内部热量的辐射,阵面自身具有较强的空间抗辐照能力,同时也能对相控阵内部的有源器件提供良好的辐照屏蔽。相控阵有源组件和合成网络采用瓦片架构,具有轻量化和低剖面的特点。所设计相控阵天线具有±60°宽角扫描能力和4%的工作带宽。     

有源相控阵与多波束发射阵的应用分析

给出有源相控阵与多波束发射阵的辐射有源功率方向图及ERP计算公式,并详细对比了有源相控阵和透镜多波束发射阵(MBAT)的应用特点,得出若干对比项中,有源相控阵均优于多波束发射阵的结论。但是,用于接收阵中,透镜多波束比有源相控阵又有新的不同优势。期望这些对比结论能够有助于雷达及干扰系统设计师完成发射分系统的设计选型,或者对整个雷达和干扰系统的方案选择报告能够有所帮助。     

面向星间链路的机械加电扫相控阵天线指向权值算法

为了实现“北斗”星间链路地面设备使用单相控阵天线与全空域的“北斗”导航卫星建链的目的,设计了一种面向导航卫星的机械加电扫相控阵天线装置。通过对其建立全空域分割模型,提出了基于机械扫描加电波束扫描复合跟踪的天线指向权值动态赋值算法。以某型号星间链路地面设备为基础,通过暗室试验对该装置指向权值赋值后的指向精度进行了测试,结果表明该方法切实可行。     

大型陆基雷达监测系统性能的实验研究

对于监测系统的性能评价,最为直观的方法就是比较校准前后的远场方向图。对于陆基大型有源相控阵雷达,其方向图需要通过飞机或飞艇等工具在空中飞行测量,不仅设备量大,操作复杂,而且成本昂贵,而对监测系统性能的研究,没有必要测量阵面的完整方向图。文中提出了一个简单易行的方法,即在阵列中连续选取其中少数单元组成一个小阵列,其远场距离要比整个雷达阵列的远场距离小多,通过改装移动测试车辆,在地面远场处对小阵列的方向图进行测量、比较,就可以验证监测系统的效果。实验结果表明,小阵列校准后方向图与理论值符合,性能指标要明显优于校准前方向图,说明该监测系统可靠可行,可以应用到其他雷达的监测中。     

空基测控中继设备的相控阵天线设计

空基测控中继是为解决地面测控设备作用距离受视距限制的问题而提出的,而相控阵天线是空基测控中继设备的技术难点。根据实际需求,提出了相控阵天线的设计方案,对阵列形式、天线的流形、阵元间距、阵列规模以及阵元形式等进行了详细设计,并对天线的接收发射性能进行了仿真,对跟踪控制技术途径进行了阐述。所设计的相控阵天线增益可以满足约130 km、2 Mbit/s遥测数据中继,解决远距离低空飞行目标的靶场测控问题。     

Near-field alignment of phased-array antennas

This paper describes the algorithms and equipment used to apply near-field scanning techniques to the phase alignment of phased-array antennas. This procedure achieves a level of precision not previously available. The electronic scanning property of the antenna is used to bring different sections of the antenna spectrum within range of the near-field scanning process. These partial spectra are then merged to define the entire spectrum of the antenna. This process provides the resolution needed to determine the excitation at individual elements by the inverse Fourier transformation operation. The process described here has been used in the production of a very large number of phased-array antennas currently in service     

基于阵列天线的多波束形成

多波束天线是利用一副天线产生多个波束。由于有源多元阵的出现和发展,有源多元阵天线有望在将来的各个领域中得到广泛应用。介绍了3种常用的阵列天线特点,并对其形成的波束情况进行了比较。     

舰载三坐标雷达天线阵面电子稳定方法

本文论述方位机扫、俯仰相控电扫舰载三坐标雷达天线阵面电子稳定方法。通过分析计算证明了采用电子稳定方式的三坐标雷达在大部分情况下不会出现漏空域现象，同时还给出了天线电子稳定三坐标雷达设计时几个关键参数的计算方法：俯仰所需最大相控角度计算方法， 俯仰波束指向水平面的相控角度计算方法，俯仰方向电子扫描所需波位数计算方法，雷达俯仰角度计算方法等。     

Testing of the MESSENGER spacecraft phased-array antenna

The MESSENGER spacecraft, designed to orbit the planet Mercury, uses the first electronically scanned phased-array antenna for a deep-space telecommunication application. Two lightweight phased arrays, mounted on opposite sides of the spacecraft, provide the high-gain downlink coverage. Techniques for measurement of the phased-array antenna system include ambient temperature measurements in a compact antenna range, thermal vacuum testing, and spacecraft-level testing. There have been two novel developments in the characterization of the phased-array system. The first is a "gain envelope" response, which is a measurement of the gain of the array at the intended scan angle as the array is electrically scanned in 1/spl deg/ increments. This response was produced through a combination of hardware and test software to synchronize the gain measurement with the mechanical and electrical scanning. The second is a phase-steering verification test that utilizes couplers in each steered element in conjunction with previously measured element patterns to confirm that the antenna beam is steered property. This method allows functional verification of the phased-array system while radiating into an RF-absorber-lined hat during spacecraft-level tests.     

动中通地面站卫星天线伺服控制系统

实现动中通卫星通信的天伺系统有多种,常用的有抛物面天伺系统和相控阵天伺系统两种型式。重点讨论采用具有零值自跟踪和以捷联惯导作数字引导跟踪的抛物面天线的动中通卫星通信设备的工作原理,并对该型式的动中通卫星通信设备的伺服跟踪系统的电气性能和价格进行了比较。还对动中通卫星通信设备的各种功能也进行了详细论述。这些都可作为用户选用动中通设备的一个参考。     

相控阵天线系统散射分析

该文采用S参数分析了有源相控阵天线单元馈电系统模型的接收机负载反射系数.将该反射系数代入阵列天线散射场基础理论公式分析了有源相控阵天线的散射场,将有源相控阵天线的天线模式项散射场分为天线模式反射散射场和天线模式相控散射场进行分析.最后通过一维线阵验证了理论分析结果.该分析方法和分析结果为相控阵天线RCS计算和控制提供了理论指导.     

有源相控阵天线EIRP测量及误差分析

简述了远场直接法测量有源相控阵天线EIRP的原理方法,推导出EIRP测量的原理方程。对EIRP测量误差进行了分析,结果表明其均方根误差≤±0.452 dB。最后给出了某工程应用的S波段相控阵天线的EIRP测量结果,测量结果同理论预算基本吻合。