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。     

空间有合成的波瓣吗？

天线工作者经常跟各种各样的波瓣打交道，也经常按已有的理论设计出能满足各种要求的波瓣来。而在实际工作中，天线系统也确实是按设计者所预想的波瓣，在空间收集信号，正常地工作着。久而久之，在天线工作者的心目中，就形成了空间存在着各种各样的波瓣，其中包括他自己设计的波瓣的认识。     

斜极化和圆极化天线波瓣图免失真测试研究

文章通过详细的理论分析,给出了待测天线免失真波瓣图的正确测试方法和修正手段,并指出：在天线波瓣图远场测试中,通常所说的＂检验天线与待测天线极化方向须相同＂这一规定不准确;由此而提出新的观点：水平极化的待测天线做接收,斜极化、圆极化待测天线做接收或发射,远场测试得到的波瓣图都将受到并非待测天线自身属性的极化匹配因子的调制而失真。     

S参数时域带通测量模式的实现及应用

根据时域带通原理编写了吸波材料与天线性能测试及分析的Matlab程序,利用该程序能够实现对多组数据的比较分析,为确定合理的时域门参数提供依据;天线方向图处理程序也能够绘出不同时域门宽度、不同β值的天线方向图和半功率波瓣宽度图,降低了对天线测试场地的要求,为准确测量天线性能提供了一种高效的方式。     

单脉冲二次监视雷达天线波瓣测量方案研究

对单脉冲二次雷达工作原理作简要介绍,分析天线波瓣外部测量法与内部测量法的优缺点以及波瓣发生变形产生的后果,从而对外部测量法进行相应改进。使用振幅一相位法测试二次雷达天线水平极化图和垂直极化图,并给出幅相不一致和交叉极化影响的解决方法,最终设计了一套二次雷达天线极化测量系统。该系统为民航雷达检测中心的建设提供理论与实践指导。     

大规模阵列天线方向图成形预编码性能仿真*

大规模阵列天线技术可用于解决下一代无线通信的频谱有效性和功率有效性问题,对大规模阵列天线成形性能进行了仿真,得出了天线数目增加对均匀线阵方向图成形的影响,并通过计算比较了不同规模天线阵列的波瓣宽度,并仿真分析了不同规模均匀圆阵的方向图,最后研究了信道估计准确度对大规模天线阵列方向图成形性能的影响,仿真得出了信道估计矩阵存在误差时阵列天线方向图的变化。     

自适应阵列天线概述

一、概述自适应阵列天线是一种具有自动适应其周围工作环境能力——即通过自动调整阵列天线单元的幅度和相位,而随时调整天线波瓣图形状使天线处在(或接近处在)某种最最佳工作状态——的一种天线。由于自适应阵列天线具有自动调整天线波瓣图形状的能力,因此可以期望这种阵列天线在主瓣对准(或接近对准)所希望的信号方向的同时,干扰源的方向却处在波瓣零点位置,于是就提高了信噪比。这就意味着自适应阵列天线具有一定的抗干扰能力。在     

极低副瓣天线远场测量的新方法

测试极低副瓣天线时，要求测量距离远远大于２Ｌ＾２／λ，其中Ｌ为天线口径尺度，λ为工作波长。为了解决现有远场测试场地测量极低副瓣天线所遇到的测试距离不够的问题，本文提出了一种远场测量修正方法。对在费涅耳区测量的天线波瓣图进行修正，可以获得被测天线的远场波瓣图。对极低副瓣线阵天线的计算机模拟计算表明，该方法是有效的，可以获得满意的校正效果。     

阵列部分单元相位加权波瓣综合

从自适应信号处理的角度出发,描述了阵列天线部分单元仅相位加权波瓣综合方法,并通过计算实例验证了该方法的正确性。该方法可用在天线波瓣图中设置宽凹口以对付宽带宽角干扰,亦可用于机载雷达天线不对称波瓣赋形以抑制地海杂波等。部分单元相位加权波瓣综合方法比满阵单元相位加权波瓣综合方法更具有实现性和灵活性。     

波导窄边缝隙天线频带特性分析

给出了波导窄边缝隙天线频带特性的分析方法。对于行波天线，基于缝隙电导在频带内的变化改变了口径分布，进而影响天线波瓣性能。该文对不同缝隙分布的天线带内性能计算，探讨了主要设计参数的选择。制作了一个试验天线，测试结果与理论分析一致。     

低副瓣有源相控阵天馈系统中的一体化设计

该文提出低副瓣有源相控阵天馈系统中的一体化设计方法,从几个主要方面阐述如何进行一体化设计,在248元天线阵上试验,实测波瓣的峰值副瓣电平和差波瓣零深均在-31dB以下,当波瓣扫描至60时,其峰值副瓣电平不高于-26.5dB,表明一体化设计的必要性。     

基于遗传算法的星载合成孔径雷达天线方向图与模糊综合

该文针对改善星载合成孔径雷达(星载SAR)的模糊特性,以星载SAR的模糊度为目标函数,以天线方向图的主瓣宽度和副瓣电平为约束条件,应用遗传算法对天线方向图进行综合。仿真结果表明,这种方法很好地抑制了模糊度,同时控制了主瓣宽度和副瓣电平,对星载SAR系统设计具有实际意义。     

Performance analysis of azimuth electronic beam steering mode spaceborne SAR

Pointing angle and pattern of the antenna can be changed swiftly to actualize the azimuth beam scanning by using electronic beam steering, which makes the Synthetic Aperture Radar (SAR) system more flexible and achieve a high resolution or cover a long strip within short time span. When the pointing angle is steered away from boresight, some aberrations may appear on the antenna pattern, e.g., the grating lobe appears, the main lobe gain decrease, and antenna pattern broadens, e.g., the aberrations result in the worsening of system performance, and complicate the corresponding performance analysis method. Conventional computation methods of performance parameters do not account for the rapid change of the antenna pattern. It introduces remarkable errors when the scanning angle is large. In this paper, a method of calculating performance parameters is proposed for the beam steering mode, which achieves the parameters by the energy accumulation in time domain. Actually, the proposed method simulates the working process of SAR and obtains accurate performance parameters. Furthermore, we analyze the effects of the grating lobe on the Azimuth Ambiguity to Signal Ratio (AASR), and present the generic Pulse Repetition Frequency (PRF) choosing principle which can also prevent the ambiguous area from weighting by the grating lobe. Finally, the effect of the antenna configuration on the performance parameters is analyzed by a system example.     

分布式阵列方向图综合方法研究

针对分布式阵列孔径栅瓣或旁瓣抑制问题,结合分布式阵列结构与方向图乘积定理, 提出了一种分布式阵列双程方向图设计方法。首先,通过综合适当的阵列因子和子阵方向图函数来最大限度地消除栅瓣并降低旁瓣级;其次,采用 Minimax 准则进行发射方向图权值设计来进一步抑制存在的栅瓣;最终,采用独立的发射和接收天线阵列,基于方向图相乘可以获得无栅瓣影响的大孔径分布式阵列。仿真分析结果表明,该方法能够有效抑制分布式阵列的栅瓣和旁瓣,获得期望的阵列方向图性能,有助于提高雷达探测能力。     

基于自适应遗传算法的星载SAR天线方向图与模糊综合

该文针对改善星载合成孔径雷达(SAR)的模糊特性,提出了一种自适应遗传算法。该算法同时对模糊和方向图进行优化。首先确定模糊区域,然后以天线方向图的主瓣宽度和副瓣电平(包括星载SAR模糊区域的副瓣电平)为目标函数,应用自适应遗传算法对天线方向图进行综合。为了避免早熟的现象,在该算法中,交叉概率、变异概率和变异范围同时进行了自适应的变化。和非自适应遗传算法相比较,该算法迭代步骤少,收敛速度快。仿真结果表明,模糊度得到了很好的抑制,对星载SAR系统设计具有实际意义。     

单脉冲天线角度跟踪模拟技术

通过对单脉冲天线方向图数学模型的研究,提出了一种角度跟踪模拟方法.采用信标和数控衰减器组合的方式,结合VxWorks操作系统成功实现了天线主、副瓣信号的模拟,工程应用情况良好,对当前武器装备仿真模拟训练系统的研制具有重要的参考价值.     

基于序列二阶锥的平面稀疏阵方向图重构

针对稀疏阵列天线多方向图可重构问题提出了一种基于序列二阶锥的算法。通过引入共轭对称激励,将方向图的上下界约束转化成凸问题;通过辅助变量的迭代加权,将稀疏阵列的阵元位置优化和多方向图的赋形转化为序列二阶锥问题。文中将算法从线阵推广至面阵,在任意主瓣宽度、响应波纹、零陷及副瓣电平的约束下,通过改变阵元的激励,皆可优化阵元位置排布。仿真结果验证了算法的有效性,可以达到降低天线系统成本的目的。     

一种用于CDMA系统的新型智能天线

本文提出了一种用于CDMA系统的新型智能天线。这种智能天线采用近似等旁瓣方向图,加权矢量无需预先测量、校正,可由累加、平均算法获得,具有良好的工程实现性。本文提出的智能天线与自适应智能天线具有相似的扩容能力,但它无需迭代、响应速度快、鲁棒性也更好。     

阵列天线的切比雪夫方向图综合

阵列天线是指由多个离散的辐射元,按一定规律排列组成的天线系统.其具有高增益,强方向性,主瓣可控等特性.文中研究了利用切比雪夫法对阵列天线输入不同参数:馈源单元数N,馈源间距d,副瓣电平SLL,得出参数改变对阵列天线方向图的综合影响,通过工程示例论证出切比雪夫法用于方向图综合的优缺点.为切比雪夫法用于天线方向图综合比较提供了一种有效的参考方法.     

数字波束方向图综合技术

数字波束形成技术充分利用了阵列天线所检测到的空间信息,可以获得超分辨率和低副瓣的性能、实现波束扫描和波束赋形等。提出一种基于线性约束最小方差波束形成算法的方向图综合算法,算法通过迭代运算,能够获得需要的方向图形状。算法仿真以降低由24个天线单元组成的均匀圆阵的方向图副瓣为例,通过3次迭代运算,将副瓣电平降至-40dB左右,满足了工程需要,说明算法是有效、可行的。