相控阵雷达搜索域的最佳覆盖

相控阵雷达的独特优点是工作方式的灵活性,它在完成给定空域搜索的同时,还对可观测空域内的多目标进行跟踪。从能量和时问的观点来看,合理设计相控阵雷达的搜索工作方式对提高可跟踪目标数是很有价值的。本文对相控阵雷达天线波束排列和波束覆盖问题加以分折,从能量的利用效果来阐述波束排列和波束覆盖的合理性,并以波束覆盖损失和波束利用系数来比较几种波束覆盖方式的利弊。     

相控阵雷达空域检测性能分析

在空域监视和目标跟踪中，相控阵雷达采用不同波束指向和不同波形，以满足工作模式和战术要求。本文以地基空间监视相控阵雷达为例，分析和研究相控阵波束指向和波形参数变化情况下相控阵雷达在空域的检测性能。     

相控阵雷达的发展与前景

相控阵雷达是一种高技术雷达,它具有使天线波束作无惯性扫描和对雷达的时间、能量等资源进行自适应管理的能力,可以充分发挥雷达的潜力。因此,相控阵雷达具有广泛的应用前景,相控阵雷达技术已成为现代雷达技术的主要发展方向。本文综述了相控阵雷达的发展概况与应用前景。     

相控阵雷达的发展与前景

相控阵雷达是一种高技术雷达，它具有使天线波束作无惯性扫描和对雷达的时间、能量等资源进行自适应管理的能力，可以充分发挥雷达的潜力。因此，相控阵雷达具有广泛的应用前景，相控阵雷达技术已成为现代雷达技术的主要发展方向。本文综述了相控雷达的发展概况与应用前景。     

相控阵天线波束控制技术研究及仿真

相控阵雷达是通过控制阵列天线孔径的幅相分布实现波束扫描和波束形成。文中对相控阵天线波束的定位、波束展宽、深零位控制、副瓣控制等技术进行了计算机仿真,这些仿真结果可以指导相控阵天线的设计,给相控阵雷达的系统设计和天线扫描波位安排、扫描时间优化提供了依据。     

“频率分集阵列雷达”专题征文通知

由于相控阵天线可以自由地实现波束的空间扫描,相控阵雷达已广泛应用于雷达目标检测与成像应用,但相控阵天线存在一个缺点:在每一扫描快拍内,波束指向与距离是无关的,即阵列方向图不具有距离依赖性。针对这个问题,2006年美国空军研究实验室的Antonik和Wicks首次提出频率分集阵列雷达(Frequency diverse Array Radar)新概念技术。由于这种阵列天线具有距离依赖性方向图,该概念一经提出便在美国国防研究机构引起广泛关注。近年来,国际期刊和     

地基倾斜相控阵天线扫描空域分析

介绍了相控阵天线在扫描时的坐标变换,并阐述了地基倾斜放置相控阵天线在扫描时的坐标变换。给出了全局扫描空域的公式,利用uv空间中的全局扫描空域和实虚空间中的方向图来精确控制栅瓣在扫描后进入到实空间的程度,就能对相控阵几何参数进行优化。在基本扫描空域求解方法的基础上引入阵列波束宽度约束,直观体现了相控阵天线的扫描空域特点。     

多功能相控阵雷达自适应调度算法研究

由于阵列天线的波束捷变能力 ,多功能相控阵雷达可对多个目标交替进行搜索、验证、跟踪等工作方式的操作。为此 ,需要一种调度策略以有效地分配雷达时间和能量等资源 ,达到优化雷达整体性能的目的。针对多功能相控阵雷达 ,在分析自适应调度算法的设计原则基础上提出一种自适应调度算法 ,并给出具体的性能评估指标。算法能够根据雷达事件的优先级、驻留长度、期望发射时间及时间窗合理地安排一个调度间隔内的雷达事件序列 ,仿真结果验证了调度算法的有效性。     

一种改进的相控阵雷达脉冲交错算法

针对相控阵雷达波束快速扫描能力,提出了一种基于时间指针的相控阵雷达在线脉冲交错调度算法。首先建立了雷达驻留任务模型并分析了调度约束条件,然后引入时间指针来指向当前调度分析时刻,分别从波束的角度和脉冲的角度分析了驻留任务交错的几种方式,并给出了三种脉冲重叠方式的时间约束条件,最后在满足时间和能量资源约束的条件下,选取综合优先级最高的雷达驻留任务进行调度。仿真结果表明,与基于收益的调度算法相比,此算法能有效地降低任务丢失率,提高时间利用率和能量利用率。     

相控阵炮位侦校雷达多目标跟踪能力的分析

具有笔形波束的相控阵雷达,以波束步进扫描方式实现空域监视.因此,搜索波束对空间弹丸目标的捕获概率是必需考虑的问题,对采用边搜索边跟踪的相控阵雷达,这个问题尤为重要.文章通过对雷达采用不同搜索扫描方式时,搜索波束在多个目标跟踪后的捕获概率的分析,综合出雷达在规定的监视范围内的发现能力和多目标跟踪能力.     

低成本风廓线雷达相控阵天线设计

本文针对风廓线雷达相控阵天线波束扫描特点,提出一种利用周期同相馈电法与驻波子阵形式相结合的设计方案。天线系统只需要五个移相器就可以实现相应的五波束扫描,简化了波束控制系统,降低了天线系统的复杂度与成本。     

机相扫雷达仰角扫描能量时间的优化分配方法

仰角扫描能量有效分配对机相扫体制相控阵雷达的设计十分重要。在工程设计中，需针对不同的工作环境和工作模式，采用灵活的能量分配模式。能量分配牵涉到雷达系统的各种重要参数如发射机峰值功率、最大发射脉宽、天线增益、天线转速、波束宽度、仰角覆盖范围、最大高度覆盖、最大作用距离等。文中提出了仰角扫描能量时问的优化分配原则和方法，使雷达的能量和时间在帧时间内分配达到性能最佳，这种方法已在多部相控阵雷达设计中采用。     

基于OTTD的宽带相控阵空间色散补偿技术研究

从理论上分析了普通相控阵天线空间色散产生的原因,数值模拟了工作频率、波控角对空间色散的影响,对采用子阵光学真延时补偿相控阵天线空间色散的技术进行了理论分析和数值模拟。结果表明对于普通相控阵天线,当工作频率为8GHz、波控角为40°时,对应的波束偏移为13.5°,远远不能满足宽带、宽角度工作的要求,而采用光学真延时(OTTD)技术的相控阵天线,在工作频率为8GHz、波控角为60°时,波束偏移量不到2°,满足了宽带、宽角度工作的要求。     

相控阵雷达资源受限时搜索参数调整策略

相控阵雷达最主要的工作方式为搜索和跟踪,针对跟踪任务抢占雷达总资源导致搜索性能下降的问题,文中在搜索空域需要适时进行调整的条件下,考虑到扫描过程中产生的波束展宽效应,提出了以空域覆盖系数为优化函数的资源受限时的搜索性能优化模型,给出了波束宽度调整(ABW)、观测空域调整(AOA)和波束宽度和观测空域联合调整(ABWAOA)三种策略,通过仿真比较了三种参数调整策略的搜索性能,结果表明ABWAOA策略的调度性能最优。     

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。     

数字阵雷达天线波瓣图测试方法与试验验证

针对固定式相控阵雷达在中场法或远场法中不能实时得到天线波瓣图的问题,提出了采用扫描波瓣图替代天线波瓣图进行天线测试的方法。从理论上分别推导了和波束与差波束扫描波瓣图和天线波瓣图的解析式,研究了单元波瓣图对扫描波瓣图和天线波瓣图的影响,指出了在单元波瓣主瓣范围内扫描波瓣图和天线波瓣图近似等价。仿真和试验结果 均表明:扫描波瓣图和天线波瓣图在各项性能指标上都是等价的,可用于指导雷达总体依据扫描波瓣图对天线进行验收。     

低互耦星载相控阵天线设计

介绍了一款工作于Ku频段的低互耦星载相控阵天线的设计方法, 采用在阵列单元周围加载金属腔体的方式降低阵列单元之间的互耦效应, 从而改善相控阵天线的方向图扫描特性.针对相控阵天线在二维±60°范围内低副瓣波束扫描的特点, 对5×5子阵和16×16阵列进行了研究, 验证了阵列的互耦降低方法的有效性和电性能.研究结果表明:相控阵单元间互耦小于-16 dB, 而相控阵单元在15.1~16.8 GHz电压驻波比小于2, 相对带宽11%;在频率为f₀±500 MHz范围内, E面3 dB波束宽度大于98°, 5 dB波束宽度大于113°, H面3 dB波束宽度大于113°, 5 dB波束宽度大于122°.在仿真设计的基础上, 研制了子阵天线试验样机, 测试结果与设计结果吻合良好, 证明了降低互耦方法的有效性, 天线单元方向图满足在±60°范围内波束扫描的要求, 可应用于相控阵雷达系统.     

一维液晶全息编码相控阵天线设计与实现

针对小型极化相控阵雷达精确信号目标探测应用背景,为降低传统T/R相控阵天馈系统设计及调试复杂度,满足低功耗、低损耗、低成本制造、轻薄等应用需求,提出了一种液晶全息编码相控阵天线.主体采用小型化全息辐射单元、慢波结构、平行板波导馈电系统构成的一维全息电控扫描相控阵天线,利用成熟液晶面板制造工艺,通过控制全息辐射单元下方液晶分子的偏转状态调节天线谐振频点,组成全息编码相控阵天线.天线结构通过仿真优化确定,并在实物加工和测量基础上通过全息优化算法及电压灰度控制降低由耦合作用引入的副瓣性能恶化度,用梯度递减的搜索算法结合适当的目标函数优化算法实现方向图的最优控制.实测结果表明,该天线的波束扫描角度达到±49°,经过算法优化后,波束指向角准确度改善3°,旁瓣抑制电平改善1.7 dB.     

A Novel Implementation Technique of Conical Scan Radar Using A Programmable Phased Array

In radar, planar phased array antenna plays vital role in electronic scanning in the azimuth and elevation direction to the horizon. In most operations using planar phased array both the coordinates of azimuth and elevation, are steered electronically. In this paper a conceptual schematic of a phased array antenna with programmable time delay units has been presented. It is shown that by suitably exploiting the time delay matrix one can have electronic beam rotation around the target axis as required in conical scan. Thus both the elevation and azimuth motors in conical scan system are replaced by electronic scanning. Heuristically, we have selected eight consecutive points for beam rotation in a polygon shape and can also be extended almost circular shape by increasing number of array elements and phase shifter (delays) in the delay matrix. The array requires dual control of phase gradient and individual phase values. The whole array is controlled by micro-controller. This presents exciting possibilities in radar operation.