相控阵-MIMO雷达发射波束形成

对MIMO雷达提出了一项新技术——相控阵-MIMO雷达。该技术充分利用了MIMO雷达和相控阵雷达相干处理的优点,其实质就是把发射天线分隔成多个子阵,每个子阵发射相互正交的波形,通过设计每个子阵的加权矢量使天线在空间形成波束,并且每个子阵可以构成MIMO雷达模型。仿真分析表明：和相控阵和MIMO雷达相比,提出的相控阵．MIMO雷达具有更优越的性能。     

数字化子阵天线及通道指标测试方法研究

伴随着雷达技术的飞速发展,数字化相控阵天线开始广泛运用于各种相控阵雷达当中;阵列规模的大型化促成了子阵技术的出现、发展与应用,数字化子阵的应用可以在保证阵列雷达系统性能的同时最大限度地降低系统成本及工程实现难度。由于数字化相控阵天线的工作原理与传统模拟相控阵天线差异极大,测试方法也发生了根本性的改变,本文就数字化子阵的工作原理进行了探讨,提出了新型数字化子阵天线指标的测试方法及测试系统基本架构,同时详细阐述了重要通道指标的测试步骤。     

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。     

相控阵MIMO雷达最佳子阵划分

研究了相控阵多输入多输出（MIMO）雷达发射阵列采用满重叠划分方式时的波束形成,将收发波束方向图表示为单个子阵的发射波束方向图、波形分集方向图和接收波束方向图乘积的形式,并分析其最大探测距离、主瓣宽度、副瓣性能以及输出信号与干扰加噪声比性能。理论及仿真结果表明：与同等配置的相控阵雷达和MIMO雷达相比,相控阵MIMO雷达拥有更好的副瓣抑制性能以及抗干扰能力。并通过研究子阵数目对雷达性能的影响,得到了不同准则下的最佳子阵数目选取方案。     

基于L形嵌套的混合MIMO相控阵雷达阵列设计

混合MIMO相控阵雷达发射端的子阵分割会导致自由度损失,为了解决这一问题,提出了一种基于嵌套阵结构的L形收发阵列设计方法。首先将发射端的混合MIMO相控阵雷达线阵纵向放置,然后接收阵列设计为横向布置的嵌套阵结构,最后通过在虚拟阵列中构造差异阵列,以L形的线阵结构实现了二维混合MIMO相控阵雷达的功能。通过形成虚拟阵元数目扩展,在保留混合MIMO相控阵雷达优势的同时增大了阵列自由度。且本文给出了这种结构下阵列流形的闭合表达式。仿真结果表明,与传统的混合MIMO相控阵雷达相比,这种方法能够提高自由度和波达方向估计精度。      

数字相控阵雷达步进频合成宽带宽角扫描研究

数字相控阵雷达宽带宽角扫描存在波束指向偏差和孔径渡越问题,导致信噪比降低,脉压主瓣展宽,距离分辨率下降.频率步进信号在各脉冲周期内都是窄带信号,是常用的合成宽带信号,可以在获得距离高分辨率的同时降低对雷达瞬时带度的要求,从而降低了对雷达系统的要求.将步进频合成宽带技术应用到数字相控阵雷达,采用子脉冲移频移相方法可以消除波束指向偏差和孔径渡越影响,实现数字相控阵雷达宽带宽角扫描.并通过仿真计算,给出一些对工程实现有用的结论.     

X波段双极化有源相控阵天线的设计

机载或星载X波段有源相控阵雷达系统具有很高的分辨率，由于雷达系统使用了大量双极化子阵组成的有源相控阵天线（俯仰面和方位面均需扫描），频率的升高使得子阵馈线网络的可用面积受到了很大的限制。本文着重论述了有源相控阵天线中的双极化阵设计，提出了一系列解决方法，进而叙述了整个天线阵的设计。     

基于子阵时延的数字阵列宽带波束形成

数字阵列雷迭是雷达发展的重要方向之一。在宽带信号下,由于孔径效应影响,传统的波束形成方法会导致天线波束指向不准和主辩展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。文中以均匀线阵为模型,分析了瞬时带宽理论,并引入了分数时延滤波器的时延方法,实现数字阵列收发传输时延的精确补偿。仿真结果表明：在线阵中,对每个子阵采用分数时延滤波器进行数字波束形成,有效地解决了宽带信号波束图指向偏移,主瓣展宽的问题。     

相控阵雷达干扰抑制的子阵结构

本文考虑的问题是在子阵波束形成的多功能相控阵雷达中应如何配置自适应干扰抑制,并且还考虑了旁瓣对消器和子阵级的最佳处理方法。子阵级的最佳处理从其工作性能和实际应用来看具有很显著的优点。本文主要讨论如何配置子阵的问题。     

基于发射子阵集中式MIMO雷达波束形成

与相控阵雷达相比,集中MIMO雷达发射在采用正交波形时,虽然能够得到波形分集增益,但同时也损失了相干处理增益。针对这一问题,本文提出了发射子阵波束合成的思想。首先对集中式MIMO雷达的发射端进行非相干子阵划分,然后利用子阵内波形的相关性和子阵间波形的正交性来同时获取相干处理增益和波形分集增益,并推导出了子阵划分MIMO雷达波束方向图和输出SINR的数学表达式。与相控阵雷达和常规集中式MIMO雷达相比,采用该方法的雷达能够实现较低的空域副瓣和较大的输出信干噪比。仿真实验证明了该算法的有效性。     

MEMS移相器及其在微型通信系统中的应用

从传统移相器的构造和原理出发，进一步分析了MEMS移相器的结构、特性。结果表明，MEMS移相器具有传统移相器所无法比拟的体积小、损耗小、成本低、频带宽、易于集成等突出优点。随着高阻硅衬底在微波领域应用的扩展，MEMS移相器介质损耗大幅度降低，将能与信号处理电路一同集成于硅衬底上，便于相控阵雷达等通信系统实现微小型化。     

实现频率步进相控阵雷达宽带宽角扫描的一种方法

相控阵雷达天线在进行宽带宽角扫描时,天线波束会“色散”,使得到的距离像展宽,从而降低了系统分辨率。频率步进信号是常用的合成宽带信号,该信号在各脉冲周期内均是窄带的。因此,频率步进相控阵雷达可以通过脉间配相的方法,解决相控阵天线波束随频率“色散”的问题,使其能够在宽角扫描下合成宽带信号,获得高分辨的目标距离像。该方法具有设备变动小易于实现的优点。     

机载相控阵火控雷达

讨论了国际上机载火控雷达在采用相控阵体制方面突出的技术问题,提出了相控阵雷达中关键部件一移相器方案的新思路,阐述了这种方法既能减少移相器的位数,又能满足雷达系统需采用高位数移相器的要求以及给雷达系统研制带来了一系列好处。     

高频地波雷达相位补偿系统

OSMAR2000采用的是“一发八收,收发共用”模式的相控阵高频地波雷达.为了扩大其探测的范围,在新的雷达系统中将采用多发多收的模式,从而导致当信号通过通道后,信号的相位会因受到通道的调制而发生改变,使得雷达无法正常工作,因此需要对通道的相位进行实时监控和补偿.在参考了低频段的相位测量原理和射频段的相移电路的设计理论的基础上,该文提出了基于差分放大器、容阻和容感器件的高频地波雷达收发通道的相位控制系统.     

宽带相控阵雷达的波控系统设计

宽带相控阵雷达要求波控系统不仅能完成窄带方式下的移相控制,还应具有宽带方式下的延时控制,实现雷达系统高分辨探测.文中采用了"广播式传输、分布式运算"的波控系统方案,设计了基于数字信号处理器(DSP)的波束控制器,完成波束的实时运算和相位控制,在子阵级和单元级实现了宽带方式下延时控制算法,并在工程上得到了验证.     

一种新型Radant透镜式移相器的研究

介绍了Radant透镜相控技术在降低相控阵雷达制造成本中的重要作用,分析了Radant透镜式移相器的基本结构及其移相原理,在此基础上设计了一种相移位数为5位的结构新颖的移相器Radantlens,并应用微波等效网络方法分析了基本相移单元的工作机制,获得了影响插入相移的主要参数。然后,运用基于有限元法的商业软件HFSS进行仿真计算,证明了这种新型移相器结构能够产生所需要的插入相移,并具有良好的传输特性。最后,设计了两种满足工程研制需要的新型基本相移单元。     

Four-step digital p?i?n diode phase shifter in waveguide at C band using two diodes

The purpose of the work was to design a 2 bit reflection-type phase shifter which could be manufactured by a cheap mass-production technique and which utilised two, rather than the usual three, p?i?n diodes. Since these diodes comprise a relatively large fraction of the total cost of the phase shifter, the saving of one diode allows a useful reduction in cost. The phase shifter, which is in reduced-height waveguide and covers the 5275?5475 MHz band, allows the phase of a signal reflected from it to be changed by 90°, 180° and 270°. The letter describes the design and performance of the phase shifter. The phased-array configuration for which it would be appropriate is a large reflect array with, say, 2000 elements.     

DDS在相控雷达系统中的应用

直接数字合成技术（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ,缩写ＤＤＳ）是近年来迅速发展起来的一种新型的信号合成技术。由于采用了全数字结构,它具有宽的相对频带、精确的频率分辨率、极快的频率转换速度、低相位噪声及易集成等突出优点．本文提出了将ＤＤＳ应用于相控阵雷达系统,并具体分析了这一应用对整个相控阵雷达系统性能的影响,如复杂雷达基带波形的产生与捷变、低波束跃度实现、低副瓣电平设计等,最后介     

用数控移相器实现对脉冲多普勒雷达的干扰

脉冲多普勒雷达是一种新型体制雷达,其发展基础源于动目标显示雷达。过去,对脉冲多普勒雷达进行干扰的器件是行波管,在其螺线极与地之间加锯齿波信号实现载频移频,加噪声信号实现噪声调相,这种方法存在诸多弊端。随着数字技术的快速发展,数控移相器具备小体积、高速度、低输入、易控制等优点,而这些特点正是行波管所欠缺的。故采用数控移相...     

基于查表法的波控系统的设计与实现

波束控制系统是相控阵雷达的重要组成部分。介绍了一种用查表法完成阵面所有单元布相的方法。重点介绍了这种波控系统的原理、组成和具体实现方法。基本思想是先计算得到各移相器的控制码数据,并将控制码编写成查找表格,存储到存储器中。扫描和跟踪时,根据波束指向数据,查得各移相器的控制码,装订到各移相器中。其特点是系统结构简单、集成度高、设备量少、布相时间短。该方法既简单又实用,已用于某大型有限电扫相控阵雷达。