有源相控阵雷达天线测试实现与优化

天线测试设计是有源相控阵雷达设计中重要组成部分。相较于传统的无源天线测试设计,有源相控阵雷达天线测试是雷达与采样系统异源同步测试过程,需要解决移相码测试和两个系统间时序同步的问题。本文分析和实现了有源相控阵雷达的测试并对其进行优化。使用优化前后两种方法对同一型号雷达进行实测,测试结果基本一致,优化方法测试时间仅为原方法的11%。     

平面近场天线多任务测试系统工程设计

提出了一种平面近场天线多任务测试系统的工程设计方法,该方法通过增加多功能天线测试控制器和远控微波开关对传统平面近场测试系统进行升级,使其具备对平面相控阵雷达天线多频点、多波位、多通道一次最多可测试35个天线方向图的测试能力。对新引入的幅相误差及扫描面截断误差进行了计算分析。大型相控阵天线的实测结果表明,在提高测试效率的同时,其测试精度亦能满足测试要求。     

浅析有源相控阵天线的内监测技术

有源相控阵天线内监测系统具有受外界环境干扰小、可快速展开工作的优点,越来越适用于现代雷达的使用需求.内监测技术可以实现超低副瓣有源相控阵天线的校准.文中对有源相控阵内监测技术进行了研究,阐述了内监测系统的功能、设计原则、基本原理和硬件组成,介绍了耦合器的主要实现形式,提出了基于近场的耦合比测试方法和基于耦合比的监测校准...     

有源阵列天线的系统噪声

有源阵列天线系统的噪声是有源相控阵雷达、通讯等系统噪声的主要成分,本文从微波网络理论入手,结合统计理论对有源阵列天线的噪声温度进行理论分析,为有源阵列天线系统噪声的分析、设计和测试提供了完整的数学模型和方法.     

毫米波相控阵板级集成天线技术研究

随着毫米波雷达及通信系统的快速发展,有源相控阵天线日益成为当前研究的热门天线形式。然而,毫米波有源相控阵存在空间紧凑、结构复杂、装配繁琐等问题。本文介绍了一种可应用于毫米波相控阵的板级集成天线,并对其天线阵列、垂直过渡等关键结构的设计进行了讨论。该阵面将天线阵列、收发组件和馈电网络全部集成在一块基板上,具有结构简单易于量产的特点。文末给出了对所设计的有源阵面的暗室测试结果,结果表明该天线在毫米波雷达和通信系统中具有巨大的应用潜力。     

星载SAR功能结构一体化天线技术研究

提出了新型低剖面合成口径雷达(SAR)有源相控阵天线设计方法———多功能结构一体化天线技术,采用高密度互联、新型功能材料等进行模块化、轻量化的系统级集成设计,将系统功能与天线结构相结合,大幅减小了SAR天线的体积,增大了内部可用空间;同时,有效去除天线寄生质量及各分系统间的重复质量。对SAR天线进行了一体化设计验证,结果表明天线性能、结构承载及热控的指标满足要求,多功能结构一体化设计方法对大型有源相控阵天线系统的结构设计有实际指导意义。     

中场测量相控阵扫描方向图的方法研究

有源相控阵天线的发射和接收天线的性能依赖于阵面口径的幅相分布，有源相控阵的幅相校准工作通常在出厂前通过暗室中的平面近场测量进行，但是某些大型的有源阵面根本无法进暗室进行校准，利用外场测量进行的校准往往无法验证其结果的好坏，该文介绍了一种中场测量相控阵天线扫描方向图的方法，使校准结果能够得到较为客观的评估。     

平面近场测量中一种口径场重构技术研究

研究了一种用于平面相控阵天线幅相校准和诊断测试的口径场重构技术.该技术基于等效磁流法,引入矩量法建立平面近场数据与阵列天线口径场分布的联系方程,求解此方程获得阵列天线的口径场分布.模拟计算结果与传统的模式展开法对比,证明了等效磁流法的正确性和可行性;接着讨论了平面近场测试中各关键参数对重构结果的影响;最后基于等效磁流法口径场重构技术实现了某有源相控阵天线的测试和校准,证明了该方法的有效性和实用性.     

机载相控阵雷达小型化高速波控设计与实现

介绍了一种机载有源相控阵雷达波束控制器的设计。在机载有源相控阵雷达波束控制系统的设计中，除了保证系统所要求的波束转换速度外，还需要对被控机进行小型化设计，因此，小型化、高速度、高可靠性与灵活性是该类雷达被控系统设计的关键技术；相位计算时将坐标原点设在二维平面的中心，然后将二维平面均分为4块，每一块定义为一个象限，用4个硬件相同的模块来构成全硬件、可编程的被控机。被控机采用了大容量的F1ash存储器，使天线系统初始的相位和幅度可以在线编程。完成了天线阵近场的联试及整个雷达系统的外场联试，同时在某机场观察到目标。     

毫米波多功能有源相控阵天线设计与实现

为了满足某型雷达的性能要求,显著提高其作战效能,提出了一种基于单脊波导宽边缝隙阵的毫米波多功能有源相控阵天线系统设计与实现方案。阐述了该相控阵天线系统的设计原理和组成架构,并对涉及的关键技术进行了详细分析。在理论分析与仿真设计的基础上,研制了该相控阵天线工程样机并对其进行了相关实验验证。实测结果表明,该毫米波多功能有源相控阵天线系统性能优良可靠,可满足总体技术指标要求。     

球面近场下相控阵天线口径诊断研究

在近场测量系统中,天线口径诊断是其中一项重要功能,它能够帮助天线设计师发现相控阵天线设计或者网络配置问题.平面近场中的口径诊断技术已经广泛地应用在雷达天线测试中,在球面近场测量中同样需要这种算法.本文基于球面坐标系下电磁场模式方法,得到球面近场条件下的口径反演算法.在仿真模型中计算得到了被测天线的口径场分布,计算结果与理论模型结果吻合.对X波段阵列天线进行了实际测试,得到了不同配置下的阵列天线口径反演结果,经过数据比对,证明了本文算法的幅度反演精度优于1 dB.     

有源相控阵天线自动测试系统设计

针对现代有源相控阵雷达天线T/R组件测试通路多、测试数据处理量大、测试效率低的特点,设计了一种适用于大规模T/R组件测试的有源相控阵天线自动测试系统。该系统设计通过GPIB接口或以太网对VNA(矢量网络分析仪)进行访问控制与数据采集,充分利用了现代计算机强大的数据处理与分析能力,不仅解决了有源相控阵天线故障诊断与自动校正问题,而且还极大地提高了工作效率,节约了人力成本。实际应用表明:该测试系统工作稳定,使用方便,能够充分满足T/R组件测试需要。     

固态有源相控阵雷达射频系统一体化近场测试

本文介绍了一种固态有源相控阵雷达射频系统(含天线、馈线、发射、接收分系统)微波暗室的一体化测试方法,可以大大提高固态有源相控阵雷达测试的工作效率并且具有较高的精度与可信度。     

有源相控阵雷达天线测试的时序实现与优化

天线测试是有源相控阵雷达设计中重要组成部分。相较于无源天线测试闭环的相参信号使用方式,有源相控阵雷达天线采用开环的测试过程,对于信号间的时序关系要求更加严格。对测试所用的时序关系进行分析并对其进行优化,实现了一种有效的测试方法。使用优化前后的两种方法对同一型号雷达进行实测,测试结果基本一致,但优化方法测试时间仅为原方法的11.3%。     

相控阵天线方向图远场测试方法研究

天线方向图是描述天线性能的重要参数,对于有源相控阵天线而言,其方向图的测试通常是一项复杂而又艰巨的工作.为适应多频点、多通道有源相控阵雷达天线测试的需要,文中提出了一种基于频率高速捷变、多通道并行处理的远场测试方法.该方法能够有效地降低测量时间,提高远场测试的效率.     

无人机载Ku波段有源相控阵天线

设计了一种无人机载雷达的Ku波段有源相控阵天线,分析了有源相控阵天线的系统组成、模块布局和设计思路,实现了高集成、低剖面的有源相控阵天线设计,并可同时实现SAR和GMTI功能。设计了32行线源的宽边纵缝驻波阵形式的波导裂缝阵列天线,通过加脊和分区馈电法扩展了天线的工作带宽。采用FFT反演算法在微波近场暗室中对有源相控阵天线进行了校正补偿。实测结果表明该有源天线可以实现两维-20dB的低副瓣电平,并可在俯仰向实现±60°的相控阵扫描,实测方向图与仿真结果相吻合。本天线具有宽带宽角扫描、低副瓣、低剖面、结构紧凑等优点。     

有源相控阵雷达发展概况及应用

雷达是集中现代电子科技的电子系统,相控阵雷达作为一种高性能雷达,用于各种战略、战术雷达的制造与使用.本文介绍了基于行、列方式馈电的有源平面相控阵天线原理设计的电子扫描雷达,并对其应用做了相关介绍.     

机载有源相控阵天线阵的可靠性研究

天线的超低副瓣特性是影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是采用对n中取k的表决模型,该方法没有考虑失效T／R组件在天线阵列中所处的物理位置对于天线副瓣性能的影响。通过仿真分析,提出了一种计算有源相控阵雷达天线阵可靠性的新模型,该模型统筹考虑了失效组件的物理位置因素的影响并归纳出新的计算公式,并在此基础上举例说明。该可靠性新模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性预计、分配和设计。     

X 波段宽带宽角扫描相控阵天线的设计

设计了一种X波段宽带宽角扫描相控阵雷达系统的小型阵列天线,该天线采用Vivaldi 天线做为阵列单元。在考虑阵列单元间的互耦效应下,仿真设计了9*9 小型阵列天线,使该阵列天线在相对带宽达40%下的有源驻波系数小于2,其有源单元方向图E面、H面的波瓣宽度分别达到120度、110度以上。对9*9天线阵的实物进行了加工与测试,测试结果说明了该阵列天线具有良好的宽带宽角扫描特性。因该天线结构简单,重量轻,在相控阵雷达天线中有很大的应用价值。     

光控相控阵天线中的光实时延时技术

讨论了光电子技术在宽带宽角扫描相控阵雷达中的应用和优点,介绍了光控相控阵天线的工作原理和发展状况,详述了不同光实时延时线(OTTD)的主要实现方法和技术特点,着重分析了一种可实用的基于光纤和光开关切换的OTTD的设计方法,并讨论了OTTD的性能指标对天线系统性能的影响,最后给出了在子阵OTTD和阵元移相器联合波控方法下的近场实验测试结果,验证了OTTD对相控阵天线宽带宽角扫描性能的改善.