批量多通道T/R组件幅相一致性的控制技术

基于有源相控阵雷达T/R组件的收发幅相随自然温湿度环境变化而变化,导致批量生产T/R组件的过程中收发幅相一致性难于准确控制.针对上述问题,文中以某型雷达四通道T/R组件接收幅相一致性能的控制作为研究对象,通过建立跟踪件,研究跟踪件收发幅相随自然温湿度的变化规律,给出批量生产一致性控制的技术和方法.该技术有效保证了T/R组件收发幅相一致性能,在雷达阵面调试工作中节省了大量工作量,提高了雷达阵面天线性能.     

单脉冲雷达系统幅相一致性自动化标定的实现

针对单脉冲测量雷达中的系统幅相一致性补偿问题,给出了幅相一致性标定自动化标定的原理、算法和软件实现方法,分析了自动标定过程中的关键过程和软件设计时主要问题。最后运用在具体的项目中,通过实践检验,从而证明了该方法的可行性。     

通道均衡原理与实现

对于阵列天线雷达，在通道中包括如高放、混频、中放、相干检波、A/D等模拟组件，其各通道的幅相一致性受器件参数影响较大，幅相一致性的好坏直接影响旁瓣相消性能和单脉冲雷达测角精度。在要求不高的场合，可以通过接收机系统良好设计与调试来保证一致性，在要求较高的场合，必须使用均衡校正技术。     

振幅和差单脉冲雷达幅相一致性及校准分析

简述振幅和差单脉冲雷达测角原理,分析和差幅相一致性对测角的影响,提出幅相一致性校准基本要求和方法,为单脉冲雷达设计与调试提供参考。     

相控阵雷达在线幅相校正

TR组件有源通道会随环境条件的变化引起雷达回波幅度和相位的变化,使得相控阵天线波束的指向精度下降、副瓣电平抬高,导致雷达系统在探测、成像、跟踪时失效。为此,通过对相控阵天线产生幅相误差原因的分析,提出了采用远场最优方向图和近场平均矢量法相结合的算法,对相控阵雷达进行非实时在线幅相校正,从而提高相控阵天线的幅相一致性,保证雷达系统正常工作。暗室试验和外场试验验证了算法的正确性和可实现性。     

一种新颖的星载SAR无线内定标方法研究

内定标利用雷达系统内部设备和定标通路来测量系统各部分幅度和相位在成像过程中的相对变化,是保证雷达图像辐射精度的重要手段。该文针对传统有线内定标方案定标通路未覆盖相控阵天线TR输出端至无源阵面路径、定标网络庞大且自身误差控制难等不足,提出了一种新颖的利用辅助天线的无线内定标方法,给出了定标原理和分析模型,推导了SAR天线TR通道幅相特性和系统传递函数的标定方法,并在典型星载SAR系统参数下对标定误差进行了仿真分析,仿真结果表明,辅助天线支撑杆位置引起的TR通道幅度标定误差在10–3 dB量级,可以忽略;引起相位标定误差与支撑杆位置偏差密切相关,可依据文中给出的仿真曲线得到。支持杆位置引起的系统传递函数幅度标定误差小于0.1 dB;引起的相位标定误差对支撑杆位置偏差不敏感。最后在实际相控阵天线上对无线内定标方法进行了验证,获取了TR通道幅相特性标定的实测结果,表明了该方案的可行性和有效性。      

海面反射对一维相控阵天线影响的研究

海面反射引起的多径干涉效应,会造成宽波束雷达天线的俯仰波束分裂,导致雷达观测的盲区和目标跟踪丢失.文中从天线和电波传播的观点出发,分析了海面上单脉冲二次雷达询问天线的三维方向图特性,阐述了天线波束干涉的原理.详细分析海基一维相控阵雷达天线在姿态倾斜后的方位面和俯仰面干涉方向图,讨论了由于方向图变化引起的系统测角偏差,总结了降低多径影响的方法.     

基于光学基准的无线电跟踪雷达电轴参数联合标定

针对大型无线电跟踪雷达系统电轴参数标定过程中存在的人工判读依赖性大、只能进行单项参数标定、标定精度难以提高、标定过程较为复杂以及部分参数不能定量标定等问题，提出了新的电轴参数联合标定方法。通过对远场空间合作目标的跟踪测量，建立归一化误差矢量，利用光学脱靶量与雷达动态滞后（误差电压）之间的定量关系，对雷达光电偏差、定向灵敏度、交叉耦合系数等参数进行统一联合迭代求解。该方法可同时精确标定光电旋转矩阵、光电靶面的旋转角等参数，对环境和设备要求低，在静态或动态远场条件下均简便易行，可同时适用于固定站址与移动站址大型跟踪雷达系统。实验表明该方法标定结果可信。     

基于FPGA的副瓣信号抑制技术研究

针对雷达副瓣信号对雷达测向精度所造成的测向偏差问题,通过对雷达天线副瓣特性、辅助天线特性的分析,提出了改进的基于比幅法的副瓣信号抑制实现方法,并经实际环境验证证明了该改进方法的有效性.     

车载天线伺服系统技术分析

针对车载天线伺服系统技术,提出了采用扩展局域控制网(CAN)通信协议的数据传输技术,分析了车载天线安装时带来的安装偏差角,提出了一种安装偏差角标定技术。介绍了扩展CAN通信协议的帧格式及其在车载天线伺服系统中的应用,给出了通信流程;分析了天线坐标系和车体坐标系之间的坐标变换,导出了安装偏差角标定的公式,给出了实测结果。     

阵列天线近场校准方法及在波束形成中的应用

大型相控阵天线阵列由于天线口径很大,给天线远场测试带来很多困难,天线近场测试方法可以有效解决这类问题。本文在实际工程中利用天线近场测试方法对大型天线阵列的幅相误差进行了测试及校准。试验结果表明,此方法可以用于评估阵列天线的一致性。波束形成后,相对于接收机闭环校准,天线误差校准可以明显降低旁瓣,并且测角偏差明显减少,在短波低频段表现尤为突出。     

液晶可变相位延迟器相位延迟的精确定标

为了能够利用液晶可变相位延迟器(LCVR,liquid crystal variable retarder)对 光波的相位延迟进行准 确测量,提出一种基于Stokes参量测量光强法和最小二乘法的LCVR对光波相位延迟的精确定 标方法。从理论分析光波经LCVR后影响相位延迟变化的因素,采用基于Stokes参 量测量的光强法分别对波长为405、532、632和641nm入射光相位延迟随电 压的变化进行测 量, 并实验验证归一化后的相位延迟变化只与驱动电压有关;基于最小二乘法对不同波长的 初始相位延迟量进行定标研究,导出不同波长入射光经LCVR后初始相位延迟量定 标方程,用671 nm波长 的激光对定标方程进行了验证,经定标方程求解的671nm波长的初始相位延 迟量与实 际值偏差为 1.4 nm,且任一驱动电压下,相位延迟量的实际测量值与公式定标计算 值最大相对误差为0. 18%。最后,通过与其他定标方法的比较,进一步说明采用本文方法定标的精确性 和可靠 性。     

利用射电星噪声的无塔校相方法

提出了射电星幅射的射电噪声信号用作单脉冲角跟踪和、差通道幅、相校准的信标源的校相方法.介绍了其跟踪和校准原理,分析了与正弦标校信号的区别,讨论了其在宽带跟踪和窄带跟踪中的不同应用.     

单脉冲雷达测角幅相不一致影响及校正

现代雷达型空空导弹广泛采用比幅单脉冲测角方法来确保测角精度需要和差支路保持幅相一致性,但在实际工程中三路接收通道很难保持完全一致。为了不影响导引头的测角性能,分析了导致和差支路不一致的原因及其对测角精度的影响,并提供了一种和差支路幅相不平衡数字校正和失调角归一化处理的方法,并在一套雷达型导引头样机上进行了验证。试验结果表明,这种补偿方法是可行的。     

基于船载合建站条件下的角度标校新方法

准确的角度标校是船载测控系统精确跟踪测量目标的必要条件,测量船如何在海上动态条件进行跟踪测量设备的标校,是确保海上测控任务圆满完成,特别是解决设备故障后需要解决的关键问题。根据船载合建站的特点,提出一种新的无塔角度标校方法,即在2套跟踪测量系统同时工作的模式下,在一套跟踪测量系统稳定跟踪信标球的同时,另一套跟踪测量系统进行标校,通过稳定跟踪目标电零点和加偏跟踪等方式,对跟踪测量系统跟踪通道的相位和幅度进行精确校准。该方法机理清楚、操作简便,已经在多次卫星测控工程实践中得到了验证。     

Calibration of Phase Shifters on Basis of Vector-Sum Signals

Attenuators and phase shifters which are the circuits for amplitude-phase distribution control are key elements of antenna arrays. Dispersion of technology parameters results in deviation of the characteristics of integral circuits from rated values that requires application of the techniques for this effect compensation. In this paper there are considered the methods for development and calibration of the circuits in a basis of vector-sum signals allowing to modify both amplitude and phase of input high-frequency signal. It is proposed the method of calibration on a basis of interpolation of measured dependences of absolute value and phase of transfer factor on controlling voltage. Application of proposed method for calibration of vector phase shifter with operating frequency band 2.8–3.2 GHz fabricated with 0.18 μmCMOSallows to provide mean square deviation of phase error is not greater than 0.9°. At that amount of required measurements is 20 times decreased comparing known approach on a basis of measurement of all amplitude-phase states.     

基于虚拟相位靶标的光栅投射三维测量系统标定

采用虚拟相位靶标方法实现光栅投射轮廓测量中三维空间坐标的标定,探讨了X、Y方向和高度Z方向标定的原理与关键技术,并对虚拟相位靶标进行了试验研究。实验结果表明：采用该方法只需要1个参考面图像序列就可实现X、Y方向坐标标定,简化了现有标定方法中至少需要采集2个图像序列的繁琐过程,而且标定后X、Y方向误差仅为0．1mm和0．2mm,高度Z方向的误差最大不超过0．2mm,标准偏差不超过0．040mm。     

基于软件无线电架构的智能天线幅相校准

针对天线阵对多通道幅度和相位一致性的要求,在基于软件无线电(Software Defined Radio,SDR)架构的智能天线基础上提出了射频通道幅相测算和板级幅相测算相结合方案,具备幅相慢变特性的射频通道采用离线参数法,而板上多通道采用在线测算法,并采用星座旋转算法实现了相位校准.最后通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)模块仿真验证了该校准方法的正确性,并分析了系统误差来源及规避方法,为多通道系统幅相校准提供了工程化应用基础.     

阵列可视化噪声源检测中的声-光偏离校准方法研究

针对现有的阵列声成像的声-光偏离校准复杂性的问题,研究了一种传声器阵列声像图和视频图的偏离校准方法,该方法针对声-光偏离(平移、旋转和缩放)基本问题,推导出了校准偏离的公式.设计了一个声-光复合校准器,通过提取视频图像的光源中心坐标和声像图的声源中心坐标,得到一个校验的声-光坐标偏离值.根据不同位置的五次实验,得到五个校验的偏离值,再利用本文建立的校验模型计算出五个修正量,将这些修正量带入传声器阵列的声成像算法中即可实现传声器阵列的声－光偏离校准.实验结果表明该方法的误差度为0.12°,在允许的0.2°范围之内,可以作为传声器阵列声像图和视频图偏离校准的一般方法.     

基于信号流图的多通道测向雷达天馈系统误差分析

在多通道测向雷达天馈系统中,我们需要对系统进行校准来判断通道间信号相位和幅度的一致性、稳定性。为了有效判断系统校准数据中的误差值,找出引起系统误差的主要误差源,本文给出了一种基于信号流图的分析方法。该方法可根据流图相关法则直接得出精确结果并分析出主要误差源的位置,比传统的基于传输矩阵的分析方法更直观、更快捷。