多通道收发组件自动测试系统的设计与研制实现

本文论述了有源相控阵雷达T/R组件自动测试系统的组成和原理,针对有源相控阵雷达T/R组件数量众多,传统测量方法过程复杂繁琐,无法测量出多通道间指标的情况,给出了多通道收发组件自动测试系统的设计方法,较好的解决了多通道收发组件指标快速测试的难点,具有自动测试与校准、测量数据准确、测试效率高等,取得了很好的测试效果。     

基于ADS的毫米波收发组件设计及仿真

接收发射组件(T/R组件)是相控阵天线的核心部分,在通信、雷达等应用领域日益得到重视。针对毫米波段的T/R组件进行了研究,在相控阵技术基本原理分析基础上,对功放、低噪放、移相、衰减、开关及中频放大等模块进行了选型设计,利用安捷伦ADS软件对T/R组件进行仿真验证,仿真结果显示接收组件具有较好的噪声系数,发射组件功率输出满足设计指标要求。     

一种有源相控阵天线误差补偿方法

为了消除由于有源相控阵天线单元间互耦、天线的安装误差、天线方向图的不一致性和天线罩的影响等导致天线校正时与实际天线单元间幅相值存在的差异,采用了一种有源相控阵天线误差补偿方法,获得天线的误差值并保存在雷达校正计算机中,雷达进行校正时调用该值从而很好地消除了上述因素导致的在雷达使用中带来的影响,较好地改善了天线校正的幅相值和波瓣图,保证了雷达实际使用中达到预期指标要求。     

VHF有源相控阵雷达数字收发单元设计实现

介绍了一种VHF有源相控阵雷达收发组件中的数字收发单元。采用分布式高速D/A和A/D分别实现为每个天线单元产生独立射频发射信号和采集每个天线单元接收的回波,使每个单元发射的波形和采集到的回波信号能单独处理。所有数字单元通过嵌入式以太网接口连接到主控计算机。该数字单元在雷达信号处理方面具有灵活性强\,高性能、可扩展和低成本的特点。     

基于紧缩场暗室的相控阵天线快速测试系统设计研究

随着有源相控阵天线技术的发展,针对有源相控阵天线的快速校准及测量成为了制约其大批量产业化生产的瓶颈。本文针对有源相控阵天线校准测试效率问题设计了一套基于紧缩场暗室的相控阵天线快速测试系统I,可实现多频点、多波束的自动化测试。系统用于产品辐射特性测试,对远场波瓣图进行采集,并具备幅相校准,波束指向精度补偿,ERP和G/T等指标的测试和处理能力。     

雷达T/R组件中GaN器件可靠性影响

相控阵雷达的核心部件T/R组件性能不断提高,GaN半导体器件的应用使得组件输出功率和效率大幅提高,能够在高温下工作。但是GaN材料目前应用时间较短,可靠性方面还缺乏验证。本文主要介绍了组件中GaN功率器件的失效机理,对影响GaN功率器件可靠性的不同因素进行了分析。     

相控阵雷达T/R组件多总线自动测试系统设计

针对有源相控阵雷达数量巨大T/R组件参数自动测试与数据分析需求,对混合多总线自动测试系统进行了研究;进行了典型T/R组件性能参数与测试仪器设备需求分析,T/R组件多总线自动测试系统硬件和软件系统设计,分析了系统误差及修正策略;该系统采用通用测试仪器结合专用测试控制单元的模式,将GPIB、LXI、USB总线脉冲功率计、噪声系数测试仪、矢量网络分析仪等测试仪器集成到控制台上,利用计算机进行测试过程控制,完成T/R组件的自动测试硬件设计;系统软件设置资源管理、自动校准、自动测试、手动测试和数据管理功能,有效提高了系统配置与数据分析处理能力;测试实验结果表明,采用自动测试大大降低了工作量,基于损耗数据修正的误差处理方法能有效保证测试精度。     

T/R组件自动测试系统的研制

论述了有源相控阵雷达T/R组件自动测试系统的组成和原理,包括脉冲S参数自动测试分系统原理和非S参数自动测试分系统集成技术.介绍了PNA脉冲网络分析仪自动控制的实现和系统测试软件的设计.     

基于博弈组合赋权的有源相控阵雷达收发组件脆弱性评估

面向有源相控阵雷达的核心部件—–T/R组件(transmit/receive module),提出综合脆弱性评估概念及其数学模型表达,给出定量评估的博弈组合赋权-优劣解距离方法.首先,从元件和系统两个层次出发分别构建脆弱性评估标准:利用元件自身物理特性建立故障树,基于蒙特卡洛仿真计算得到运行状态的物理脆弱性指标(即可靠性指标);根据系统的电路结构,建立其拓扑网络,计算结构脆弱性指标.然后,提出融合物理和结构的综合脆弱性评估数学模型,建立博弈组合赋权问题优化组合权重,结合优劣解距离法实现对T/R组件综合脆弱性的定量评估.实验结果表明, T/R组件的综合脆弱性不仅与各元件固有的可靠性水平相关,更与其系统的电路网络拓扑结构密不可分,所建立的综合脆弱性评估模型能够有效合理地辨识其薄弱环节.     

相控阵雷达系统的仿真

雷达的数字仿真及雷达仿真库的建立已经成为近年来雷达领域研究的热点。本文主要进行相控阵雷达系统的仿真研究。首先根据相控阵雷达的组成和原理,建立相控阵雷达的仿真模型与数学模型。然后选择Simulink作为仿真平台,对相控阵雷达系统进行仿真与研究。仿真的模块主要有天线模块、信号环境模块、信号处理模块以及GUI人机交互界面模块。最终在Simulink库中生成自己的雷达子库,形成相控阵雷达系统,为后续相控阵雷达的研究奠定基础。     

F/A-18和JSF战机将装备新型电扫描相控阵雷达

[美国《海军新闻网》2002年7月12日报道] F/A-18E/F和“联合攻击战斗机”(JSF)将更换一种新型的宽带有源电扫描相控阵雷达-APG-79(AESA)。 APG—79新型雷达比APG-73的能力提高至少10倍。AESA的技术核心在于它的天线。这种天线由雷声公司生     

K波段T/R组件自动测试系统设计与实现

针对T/R组件测试参数多,复杂度高等特点,以某型雷达T/R组件为例,设计了一套针对多通道T/R组件的自动测试系统,重点阐述了测试仪器选型、大功率发射信号的调理方式和开关网络的设计。该测试系统具有稳定、高效、使用方便灵活的特点,能够满足T/R组件的测试需求。     

有源相控阵天线测试通用平台设计与实现

有源相控阵天线在完成装配之后要进行功能和性能测试,整个过程繁琐、复杂,并且不同架构的天线有不同的测试方法,现阶段天线测试系统多属于定制化研制。针对不同架构天线,提出通用化、标准化的测试硬件和构件化、模块化的软件平台,并基于某型雷达天线做了应用验证。结果表明天线测试通用平台相比于传统测试平台,测试精度基本一致,系统集成速度提升69%,软件复用率提升50%,开发人员能够快速、准确集成天线测试系统,使用人员能够使用标准天线测试流程提升测试效率,对有源相控雷达的研制具有重要意义。     

星载合成孔径雷达双极化天线阵研究

介绍了一种宽带双极化星载SAR有源相控阵天线阵,该天线以TR组件和双极化线阵组成的有源线阵为基础,并根据相控阵天线对雷达信号瞬时带宽的限制条件,选择合适的实时延迟子阵,结合结构安装的要求,构成电气独立的模块。在此基础上,根据雷达对天线孔径大小的需要,通过馈电网络激励拓展成大型有源相控阵天线,该天线可以通过波控灵活的控制和网络的合成,实现多极化、波束扫描、波束赋形和多通道等功能。其中对于双极化辐射天线,分别针对微带贴片天线阵和波导缝隙天线进行了分析和研究,并给出了实验验证结果。微带天线阵采用宽带的双层贴片辐射单元和并馈网络实现大带宽要求,两种正交极化模式分别由共面微带线和缝隙耦合来激励,其馈电网络居于开有耦合缝隙接地板的两侧,实现复杂网络空间安排和降低馈线耦合的功能。对于贴片单元的激励,采用对称、反相馈电和分组优化等方法,有效地提高了极化隔离度和极化纯度;而双极化波导缝隙阵中,以脊波导宽边纵缝谐振阵实现垂直极化,波导窄边非倾斜缝隙阵实现水平极化,在每种线阵中都通过分组馈电、过载技术和辐射/馈电波导一体化设计,实现了宽带和压缩横截面的目的。两种形式的天线阵比较,阵面剖面高度相当,微带阵具有宽带、轻质、易于加工和成本低等优势,而波导缝隙阵则具有高效、高隔离度和低交叉极化等性能,但是其缺点是结构复杂、加工难度大和重量大等。     

相控阵天线方向图的建模与实时仿真方法

在雷达系统的优化设计的研究中,根据天线波束在扫描过程中增益、波束形状和副瓣电平等参量的特性及其变化规律,研究了相控阵雷达天线方向图的建模与实时仿真问题.为了提高相阵天线的性能,提出了一种相控阵天线方向图的实时仿真方法.并以矩形/圆形平面相控阵天线为例,采用辛格函数的变形组合给出了一种实用的相控阵天线方向图实时仿真模型....     

数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计

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;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,原有的基于普通微波仪表的天线测试系统无法再对数字化相控阵天线进行测试,必须设计新型的数字化相控阵天线测试系统;文章首先介绍了数字化相控阵天线自身的工作原理和测试方法,随后提出了新型数字化相控阵天线测试系统的具体软硬件设计方案,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统可以满足各种数字化相控阵天线的测试要求。     

基于FPGA的低空雷达波束控制系统设计

数字化雷达是雷达发展的主要方向之一,波束控制系统是相控阵雷达的不可或缺的一部分。波控系统的主要功能是控制相控阵天线波束的指向变化。本文提出了一种基于FPGA(Field Program Gate Array)的相控阵雷达波控系统的设计思想,该设计采用大规模集成电路FPGA作为计算和控制的核心器件,具有低成本、低功耗、高安全性、高可靠性等优点,在现阶段相控阵雷达的设计中应用越来越广泛。该技术为波束控制系统技术进步具有重要的推动作用。     

有源相控阵天线远场测试系统设计

为解决某型有源相控阵天线辐射特性测试占机时间长、系统不稳定、交付能力不满足生产需求等问题,开展了有源相控阵天线辐射特性校准与测试技术研究。针对被测产品体积小、频段高、天线单元多以及交付数量大的特点,选择了较为合适的远场测试系统的设计方案。测试系统硬件构成复杂,包含微波暗室、接收转台、发射扫描架、测控单元、水冷系统等;测试软件涉及项目多,包含幅度相位校准、方向图测试、指向精度补偿测试、等效全向辐射功率（EIRP）测试、有源增益测试等。重点对微波暗室尺寸设计、高精密转台精度分析、幅度相位校准算法和波束指向误差补偿技术进行了详细论述,完成了该型有源相控阵天线远场测试系统的软、硬件设计。测试系统精度高、动态范围大、运行稳定。该设计方案具有较好的推广价值。     

相控阵雷达波控系统研究

基于相控阵天线渡束控制的基本原理和波控系统的任务,讨论了相控阵雷达波控系统的相关问题.通过MATLAB仿真可知,依据相控阵天线雷达的方向图的可分离性,实现了对雷达波束的控制,本文采用分布式查表和程序运算相结合的方法,提高了波控运算速度.     

基于数字波束形成技术的二次雷达系统

随着计算机、集成电路技术、高速信号传输技术的进步,数字波束形成技术开始应用于相控阵雷达。提出了数字阵二次雷达是基于数字T/R组件、高速信号传输、数字信号处理等构成的系统,可以实现瞬时多波束及实时自适应处理,具有目标跟踪、远作用距离、快速识别目标以及同时完成目标搜索、识别、捕获和跟踪等功能。