通道幅相误差对数字阵列天线性能影响及校准

为实现低副瓣数字阵列天线性能,需要对阵面通道幅相误差进行校准。针对此问题,定性分析了通道幅相误差、阵面通道数与数字阵列天线主要性能(副瓣电平、波束指向、增益)的相对关系,分析结果表明:通道间幅相误差越大,副瓣电平、波束指向、增益越差;通道数越多,副瓣电平、波束指向受通道误差影响越小,而增益受通道幅相误差的影响与阵面通道数无关。结合数字阵雷达实际使用中阵面通道幅相误差修调问题,重点研究了通道误差测量方法。给出了利用内监测法和中场测量法进行通道误差测量的原理、实现方法及适用条件,该2种通道误差测量方法可以作为互补手段使用。最后,给出了一种基于多次测量取平均值的数字阵列幅相误差校准方法,仿真结果表明:校准前后,通道幅相误差分别由2 d B和20°变为0.4 d B和2°,满足指标要求。     

幅相误差对修正MUSIC算法测向性能的影响与分析

首先阐述了阵列信号处理中广泛采用的修正MUSIC算法原理，并推导了天线阵元幅相误差条件下的修正MUSIC算法，重点分析了阵元幅相误差对修正MUSIC算法测向性能的影响。最后以均匀线阵为例进行了仿真，计算机仿真结果表明，阵元幅相误差严重影响着修正MUSIC算法的测向性能，因此在应用修正MUSIC算法进行来渡方向估计的时候，必须考虑阵元幅相误差的影响。     

双基地MIMO雷达多目标定位及幅相误差估计

本文提出了一种存在幅相误差下的双基地MIMO雷达角度估计方法.利用三次迭代最小二乘算法估计存在幅相误差下的收、发阵列流形,根据信号子空间和噪声子空间的正交性,无需幅相误差的任何信息,采用MUSIC-like算法得到目标的DOD和DOA,且角度自动配对.针对MIMO雷达孔径扩展的特点,分别通过第一个发射阵元和第一个接收阵...     

数字雷达阵面T/ R 组件故障定位方法研究

数字T/ R 组件是新型数字雷达阵面的关键组成部件,其符合性判别与故障定位是数字雷达阵面批产集成联试的重要环节。结合数字雷达阵面集成联试实际情况,开展了集成手段与方法的研究,分析了T/ R 组件在阵面联试中的故障模式,确定了判断准则,实现了组件判故的自动化处理,形成了典型数据异常故障的排故流程与方法,完善了组件调试平台控制措施,为新型数字雷达阵面工程量产提供了实用参考。     

基于海洋回波的高频地波雷达阵列幅相误差校准

针对现有无源校准方法在高频地波雷达中失效的问题,该文提出了一种基于海洋回波的高频地波雷达阵列幅相误差校准算法。该算法利用相控阵中相邻天线对同一海流面元回波之间满足的关系,建立多组幅相误差方程并联立求解。通过对模拟的海洋回波的数据进行处理,分析算法的幅相误差校准值的估计偏差。将此算法应用在实测数据处理中,验证了其有效性及可靠性。     

阵面校准与宽带系统幅相修正的工程问题研究

针对阵面校准中信标抖动导致相位误差超差问题,提出利用参考天线单元随动来减小相位误差的方案;同时,针对大型阵面宽带幅相修正中大盲区与高信噪比要求的矛盾,提出系留气球的解决方案。通过分析计算,证明两个解决方案在工程应用中合理可行。     

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.     

子阵级DBF体制天线幅相误差校准方法

在子阵级DBF体制天线中,接收多路信号,这些信号通过射频通道会增加额外的增益,致使各通道的幅相特性产生差异,影响雷达的测角精度,所以必须将各路子阵幅相误差消除,保证各通道幅相一致.本文提出了一种工程中实用的误差校准方法,并通过仿真论证了该方法的可行性.     

基于模糊控制的自适应幅相补偿控制系统

针对数字阵列在使用过程中存在的性能退化问题,利用模糊控制相关理论建立了自适应幅相补偿控制器模型,并设计了新型数字阵列自适应幅相补偿控制系统。该控制系统能够智能、实时地对数字阵列进行监测,并根据阵面状态对各通道幅相进行动态调整,实现数字阵列性能的优化。该系统在未来数字相控阵雷达设计中具有很大的工程意义。     

基于短时FFT的相控阵远场校准方法

相控阵阵面在外场进行幅相测试时,地面折射波引起的多路径效应是一个主要的误差来源.文中介绍了一种在短时FFT基础上、从地面折射波叠加在直射波上的合成波信号中求解直射波信号的方法,并通过软件仿真采用了该方法校准幅相误差后、阵面波束性能的改善情况.     

基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法

提出了一种基于三相幅度测量的相控阵天线快速校准方法。该方法将天线阵列进行分组,利用每种分组在三种配相下的阵面合成场幅度测量值,可解算出各个天线单元的初始幅相值。该方法仅需幅度测量,避免了相位测量误差影响单元幅相值的计算精度,而且所需幅度测量次数仅为(2N+1)次,可显著提高校准时效性。另外,利用分组思想,同时改变多个单元相位,使总辐射场的幅度变化显著,提升校准准确性。仿真结果表明:校准后相位均方根误差为2.2°,幅度均方根误差为0.2 dB。     

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.     

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。      

多模馈源跟踪雷达幅相一致性标定研究

以前的脉冲跟踪雷达幅相一致性标定过程繁琐、标定环境受限。多模自跟踪雷达建立了天线偏离角与输出角偏差信号大小关系的数学模型,通过获取被跟踪目标相对天线角度变化值以及角偏差电压变化值,形成了幅相一致性标定的新方法,对提高幅相标定效率、克服标定环境局限性等具有重要的应用价值。     

有源相控阵的幅相误差校正和波束形成一体化方法

有源相控阵的衰减器和移相器会随着波束形成要求的不同幅度和角度值进行调幅和调相,在实际应用中衰减器和移相器的调节会造成原始通道幅相误差发生变化,从而导致波束形成性能的恶化。文中提出一种可将幅相误差校正和波束形成同时完成的一体化方法,在校正原始通道幅相误差的同时,解决了通道幅相误差随形成波束变化而导致的波束形成性能恶化的问题,具有实现简单、运算量小等优点。理论分析和仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

和差幅相不平衡校正与角误差数字化处理

分析了导致和差支路幅相不平衡的原因及幅相不平衡对测角精度的影响。并提供了一种和差支路幅相不平衡数字校正和角误差归一化处理的方法。     

幅相校准在机载有源相控阵雷达中的应用

对于机载有源相控阵雷达,天线低副瓣是最基本也是最重要的指标要求之一。有效、实时的幅度和相位校准是保证天线低副瓣指标的主要保证措施。文中详细描述了在有源相控阵天线系统中存在的幅相误差原理,给出了对幅度和相位进行实时校准的算法,同时也给出了校准剩余误差的验证方法,并通过软件流程框图给出了实时校准的流程,最后,通过在真实雷达中的实验结果验证了该方法的可行性和正确性。     

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.     

数字阵列MST雷达幅相标校系统设计

数字阵列MST雷达是有源相控阵气象雷达,可探测中层、平流层和对流层的大气风场.该雷达采用了分布式全固态发射技术以及数字波束形成技术,减少了硬件的复杂性,提高了探测性能,更适用于复杂天气过程的探测.幅相标校技术是数字阵列MST雷达的关键技术之一,该技术可以提高雷达的幅相一致性,从而提高雷达的探测性能.文中首先介绍了数字阵列MST雷达的系统组成,然后采用了矩阵分析的方法推导了幅相标校算法,给出了幅相标校系统设计流程,最后得出了一组实际标校结果.     

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。