双对数周期偶极天线扇形阵的研究

论述了双对数周期偶极天线扇形阵的设计方法,利用IE3D软件对单个对数周期偶极天线(LPDA)和双对数周期偶极天线扇形阵进行了优化仿真分析,并研制了天线实物样机,同时对该天线的电性能进行了测量.测量结果表明,该双对数周期偶极天线扇形阵具有宽带、高增益、小型化等特点,进而说明该设计方法是行之有效的.     

一种DBF体制卫星接收共形相控阵天线

提出了一种全数字波束合成(digital beam forming, DBF)体制卫星接收共形相控阵天线设计思路.该天线采用半球形共形阵排布方式, 阵元采用双层微带贴片天线实现宽带圆极化.在半球形的布局下, 通过判断卫星信号来波方向在球面上的投影来选择工作的阵元, 形成与来波方向一致的波束, 在全空域(—75°~75°)的仰角内可实现增益起伏小于1.5 dB的波束覆盖; 后端采用射频数字一体化设计技术, 可同时形成多个波束, 实现了一个天线跟踪多颗卫星的能力.最后加工和测试了天线样机, 验证了共形半球阵的波束形成能力.提出的天线设计思路有助于拓展数字波束体制在卫星通信中的应用, 对全空域多波束相控阵天线的研制具有指导意义.     

圆柱型阵机载雷达杂波抑制新方法

圆柱型阵天线相对于常规的平面阵天线具有空间全方位扫描、搜索跟踪方式灵活和波束方向性好等优点。该文首先从圆柱型阵机载雷达杂波协方差矩阵特征值分布和杂波功率谱距离向分布两个方面分析了圆柱型阵列与均匀平面阵列之间的区别,得到杂波功率谱随距离变化的结论。然后根据圆柱型阵机载雷达杂波分布特点提出了两种不同的杂波抑制方法,它们能够很好地解决圆柱型阵机载雷达杂波距离向分布非均匀的问题。最后通过仿真实验验证了该文方法的正确性。     

星载双圆极化多波束对数周期天线阵的设计与实现

为满足一种星载系统的需要,研制了一双圆极化多波束对数周期天线(LPDA)阵,给出了该阵列的分析和设计方法.利用CST MWS电磁场计算软件对阵列单元以及组阵方式进行仿真和优化,减轻了设计风险,节省了设计成本,所得结果与实物测试具有很好的一致性.     

端射阵机载雷达杂波建模与杂波特性分析

端射阵天线是指波束指向垂直于阵列法线方向的一类特殊雷达天线,由于其具有低剖面和强定向辐射特性,因而特别适合用于机载雷达的补盲。首先,以均匀端射线阵为阵元组建了端射阵列天线,并在端射阵机载雷达几何模型的基础上对端射阵天线的方向图特性进行了分析;然后,进一步构建端射阵机载雷达的杂波回波数学模型;最后,对端射阵机载雷达的杂波空时谱以及在不同情况下的杂波距离-多普勒谱进行了仿真分析,并与传统侧射阵机载雷达的杂波谱进行了比较。理论与仿真结果表明:所建端射阵空时二维杂波模型是合理的,可为下一步开展端射阵机载雷达空时自适应杂波抑制方法的研究提供数据来源。     

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。     

加载调流电感的超宽带紧耦合阵列天线

基于阵列天线依靠阵元间电磁耦合拓展带宽的理论,提出阵元调流电感加载技术,设计一种新型超宽带相控阵天线。相比于一般紧耦合阵列天线,将工作带宽从5 倍频程提高至8. 8 倍频程。通过对天线进行加工与测试,验证其具备良好的波束特性和较高的辐射效率。其结果是该阵列天线可广泛应用于具备侦察、干扰、探测、通信等多功能电子系统。     

宽波束柱面共形毫米波微带天线设计

提出了一种利用保距变换设计宽波束圆柱共形毫米波微带天线的方法,并利用保角变换设计了该天线的馈线.作为实例设计了一个宽波束柱面共形毫米波微带天线单元以及一个由八个该天线单元组成的天线线阵,ANSOFT HFSS软件的模拟结果证明了该设计方法的可靠性.与传统的微带天线和阵列相比,本文提出的微带天线单元具有较大的波束宽度,由其构成的线阵在大角度扫描时,具有低副瓣以及较宽的周向波束.     

SIW 耦合馈电阵列天线

提出一种新型宽带、结构紧凑的基片集成波导(SIW)背腔阵列天线的设计方法。所设计的SIW 阵列由紧密相连的背腔构成馈电网络,每个背腔上开宽缝作为辐射单元。SIW 背腔天线单元紧密排列,主要通过单元间感性耦合窗耦合馈电。SIW 背腔既是辐射单元又能实现能量分配,不需加载额外的馈电网络,因此该阵列结构十分紧凑。工作在20 GHz 频段的2×2 SIW 耦合馈电阵和4×4 SIW 耦合馈电阵已加工实现,仿真和测试结果表明所提出的SIW阵列设计方法简单、阵列结构紧凑、天线辐射性能良好。另外,本文研究了高增益大规模阵列天线的组阵方法。在2×2 SIW 耦合馈电阵的基础上,采用8×8 SIW 并联馈电网络加载天线子阵的方法设计了16×16 宽带高增益SIW 阵列天线并进行了加工测试。结果表明,采用这种组阵方法,天线阵阵元排布紧密,天线具有带宽宽、增益高、损耗低等优点。     

基座孔系加工工艺设计方法

作为关键基础构件,雷达天线机电式转台基座的加工工艺会影响传动系统装配精度。针对需安装方位传动装置和方位同步机组等的基座孔系加工工艺,提出并分析了一种基于钻孔模设计及运用的基座加工工艺设计方法。经实际应用表明,该工艺具有加工孔系精度高、雷达系统装配后传动误差小等特征。     

塔康地面设备派生出监视雷达可行性讨论

本监视雷达测向功能利用塔康导航系统各机载塔康设备发射询问脉冲信号的随机性及非相干性,增加独立于塔康地面设备的信号接收装置;测向天线利用9个垂直极化无反射板水平全向性阵元构成单层圆环阵,装在地面塔康天线顶部,与塔康天线组成整体圆柱阵天线,在塔康设备中增加询问信号的接收和处理电路实现对飞机方位的计算。机载塔康设备间的空空测距功能,为本监视雷达实现地对空逆向测距提供了可能性,其工作波道应是空空测距波道;本监视雷达的测距上行发射询问脉冲由地面塔康发射机在主、辅基准脉冲中后的短暂间隙发射,而其对应的下行应答脉冲由本监视雷达的独立接收信道接收。     

机载相控阵雷达天线阵的可靠性新模型

影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标是天线的超低副瓣特性。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是对n中取女的表决模型冗余量进行压缩,该方法没有考虑失效T／R组件的分布位置对天线超低副瓣性能的影响。通过数学归纳法建立了在收发组件失效分布约束奢件下,机载相控阵雷达天线阵的可靠性数学模型。该模型的正确性经过了仿真验证。通过实例比较说明了传统可靠性设计方法可能带来的工程设计风险。该模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性设计。     

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。     

机载预警雷达天线发展趋势及关键技术

综合性预警探测多功能一体化系统是下一代机载预警雷达的一种必然趋势,它要求天线阵面具备多功能、与平台一体化的特征,实现超宽带、多频段性能,并能在硬件资源上支撑数字智能化的系统体系架构。文中首先分析了机载预警雷达天线阵面的发展趋势和国内外研究现状,继而分析了目前机载预警雷达天线系统的关键技术,阐述了相应的技术实施途径和核心问题,提出部分解决方案。     

Study on Clutter Model and Characteristics of Airborne Radar with Parabolic Conformal Phased Array

The studies on clutter modeling and suppression of airborne radar with a parabolic conformal array are uncommon due to the complexity of this type of antenna array configuration. The correct understanding of clutter characteristics for airborne radar with a parabolic conformal antenna array is the prerequisite and foundation of optimal suppression of this type of clutter. This paper establishes the model of clutter echo of airborne parabolic conformal phased array radar and analyzes the structure characteristics and the distribution features of this type of clutter. The simulation results show that this type of clutter has the following characteristics: 1) The main lobe on the azimuth is seriously broadened, 2) the power spectrum presents strong heterogeneity, and 3) the freedom degrees are high. Based on the existing related clutter suppression methods, we verified the correctness of the constructed clutter model. This work has an important guidance to further study on clutter suppression methods in airborne parabolic conformal array radar.     

机载相控阵雷达阵面电源的热设计

在某型机载相控阵雷达中，阵面电源采用移相控制零电压软开关PWM变换技术，既能实现功率管的零电压开关，又能实现功率管的恒定频率控制，符合电力电子技术的发展方向。该电源功率大，功率密度高，与传统小功率机载电源相比，总功耗增加，热设计更复杂。文中介绍了该电源的热设计过程，并着重对冷板和高功率变压器的热设计进行了深入的探讨。     

机载雷达平板裂缝天线的结构设计

介绍了机载雷达平板裂缝天线的基本原理、结构设计方法、材料的选择以及公差的确定等，并提出了今后的努力方向。     

先进复合材料在雷达上的应用和前景

随着雷达技术的发展,对应用先进复合材料的研究提出了迫切需求。先进复合材料拥有轻质、高比强度、高比模量和低热膨胀系数等优异特性,是实现阵列天线罩、轻质CFRP天线、馈源等雷达重要部件的有效途径。本文讨论了先进复合材料在雷达中应用的特点,介绍了国内外现状,并对其发展提出了一些观点和建议。     

3mm 平板波导缝隙阵天线设计研究

3mm 波段多层平板波导缝隙阵天线口面利用率、阻抗带宽明显优于传统单层结构,适用于小型化高 精度无线探测设备。由于3mm 波段波长短,加工误差对天线性能影响较大,本文重点分析了加工工艺对天线参数选 取的影响,对电气设计进行了优化,更好地满足了可制造性要求。通过加工3mm 的平板缝隙阵天线样件,对其缝隙 参数的加工误差进行定量分析,并且对比了电气性能的仿真和实测结果,证明了该设计方法的有效性和实用性。