基于波瓣分裂的米波雷达低仰角测高方法及其应用

针对米波雷达的波束较宽、由于地面反射引起波瓣分裂,通常只能估高而不能测高这一难题,提出一种基于分裂波瓣的米波雷达低仰角测高方法——比相比幅法.该方法采用多个不同高度的测高天线,由于不同高度天线的分裂波瓣有一定的相位关系,利用该相位关系确定目标所在仰角区间;利用不同天线接收信号幅度进行比幅处理提取归一化误差信号;再查表得到目标的高度.分析地面起伏对测高精度的影响;推导不同阵地情况下的比幅误差曲线.将该方法应用于某型雷达,在我国首次成功地进行了米波雷达测高.试验结果表明该方法是行之有效的.     

地形对基于波瓣分裂的米波雷达测高方法的影响

针对基于波瓣分裂的米波雷达“比相比幅”测高方法,研究地形对米波雷达测高的影响。说明不同介质的平坦地面反射系数,分析影响粗糙地面反射系数的各种因素,讨论不同地面反射系数对高度测量精度的影响。阐述地面几何反射点的计算方法,解释地面有效反射区的范围及其在测高中的应用,探讨漫反射信号产生原因及其对基于波瓣分裂测高方法的影响。     

雷达低角跟踪性能影响分析

基于相控阵雷达的天线波束形成原理和单脉冲体制测角原理，分析了波瓣分裂对雷达角敏函数曲线的影响以及多路径效应对S波段舰载有源相控阵雷达低空跟踪性能的影响，比较了改善跟踪低仰角目标性能的3种方法如偏轴跟踪和复角技术的现实性和可行性。     

DBF技术在扩大米波雷达测高范围中的应用

针对基于波瓣分裂的米波雷达测高方法只能在低仰角范围内(1°~11°)测高的问题,提出一种将数字波束形成(DBF,Digital Beam Forming)技术与波瓣分裂相结合的米波雷达测高方法,以扩大仰角测量范围(1°~25°)。该方法采用5个不同高度的天线接收回波信号,利用DBF技术,判断出目标的仰角范围,再利用“比幅-比相”的方法进行测高。计算机仿真结果表明:该方法对仰角在25°以下的目标能有效地测量高度。     

减弱地面多径影响的一种方法

本文分析了地面反射后天线的波瓣,利用阵列天线中单元相位可控的特点,针对垂直面为赋形波束的情况,提出了利用天线的相位波瓣来减弱地面多径效应引起的花瓣的方法,给出了本方法的计算机模拟结果。结果表明,对于较低频率和较小尺寸的天线来说,本文提出的方法可使雷达的中低空性能大大改善。     

偏馈抛物面天线方向图外场测试分析

基于口径场法,提出了地基偏馈抛物面天线方向图的数值计算模型,分别给出了自由空间和镜面多径反射情况下的偏馈抛物面天线方向图,分析了测试距离对水平和垂直方向图的波瓣分布和增益的影响;同时分别仿真了固定测试距离情况下,偏馈抛物面天线镜面反射方向图随仰角和高度的变化规律.外场测试结果验证了仿真模型的正确性.该仿真模型能解释不同测试条件下,天线外场方向图的波瓣分布特点,对天线外场测试设计、性能评估和测试误差分析有一定的指导意义.     

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。     

收发多通道的频率分集米波雷达测高技术

测高是米波雷达的难题。文章提出采用三种独立收发通道，不同频率，不同天线架高的频率分集技术，用同一频率因地面反射产生波瓣分裂照射目标后的回波之间比相。不同频率回波之间比幅，查表得出目标的高度。采用该技术后雷达测高精度、抗干扰、消除盲区效果将会更好。     

1 GHz以上辐射场强测量方法的探讨

给出了1 GHz以上辐射场强测量的方法(包括对测量天线的基本要求).对具有不同辐射特性(单波瓣和多波瓣)的受试设备天线高度扫描问题进行了定性分析.对测量方法中天线高度扫描存在的问题给出了可能的解决方法.     

数字馈相条件下相控阵天线波瓣指向精度分析

在分析数字馈相对相控阵天线波瓣指向精度的影响的基础上,通过数值模拟和分析,给出了数字馈相条件下天线波瓣最大指向误差与移相器位数之间的定量关系,并导出了移相器位数的一种选取标准。模拟计算表明,天线波瓣最大指向误差仅与阵元间距与工作波长比值以及移相器位数有关,应对这两个参数进行合理选取以提高天线波瓣的指向精度。     

米波雷达阵地地面有效反射区的探讨

讨论了传统的米波雷达地面有效反射区和粗糙地面的选择条件，提出采用椭圆曲线作为地面反射区曲线，并给出曲线公式，各反射点的反射波在主要方向同相叠加增加了探测距离，进一步挖掘了米波雷达的威力潜力；合理选择反射区曲线的长度，可减少近地物反射的杂波，提高低空目标的探测能力。     

Effects of ground plane and dielectric truncations on theefficiency of a printed structure

Effects of ground plane and/or dielectric truncation on the radiation efficiency of a printed radiator are studied. A closed-form expression for the reflection coefficient of surface wave modes from the truncated edge is obtained. Numerical results for the reflection coefficient and the radiation efficiency are discussed, and radiation patterns for various dielectric constants, substrate thicknesses, and ground plane dimensions are presented. It is found that for certain ground plane dimensions the radiation efficiency is considerably lower than normal; these dimensions should be avoided to reduce the surface wave loss     

The reflection coefficients of the edge elements of large periodic antenna arrays

A simple equation is derived relating the reflection coefficients of the edge elements and the center elements of a two-dimensional antenna array. Calculated values of the coupling and reflection coefficients are presented for TEM-mode parallel-plate horn arrays. These are compared to published values for arrays with ground planes.     

平面反射阵列天线相移特性分析

本文中采用十字交叉振子为单元分析其移相特性.利用Floquet模展开分析了任意平面波照射下的交叉振子阵列的场分布,计算出其反射系数的相位变化情况.通过数值仿真,分别给出了在不同介质、介质厚度以及入射角度下,详细对比了相位对于振子长度的变化曲线,有助于反射阵列大线的精确设计.     

垂直入射大地回波特性测量方法与实验

针对垂直入射区雷达大地回波的特性,利用S波段和8 mm波段线性调频连续波雷达散射计,开展了农田和沙地2种地形的回波测量实验,获取了2种地形在S波段和8mm波段的垂直入射区回波数据,给出了地面反射系数和散射系数的计算方法,并利用该方法由测量回波数据得出了2种地形在S波段和8 mm波段的反射和散射系数.该结果为雷达高度表和微波遥感等系统提供了设计依据.     

Multipath propagation study combining terrain diffraction andreflection

A multiple knife-edge attenuation formula is derived by combining diffraction and ground reflection. As an example, the attenuation by double knife edges with ground reflection is derived in detail and the attenuation by a flat-topped obstacle with slanted sides is also calculated. The attenuated fields are proven to be the combination of eight field components, and the number of multipath reflection rays can be reduced based on the location of the main reflection point defined by path parameters. The formulas have clear physical meanings and can be used for field strength prediction in both mobile and fixed communications     

UTD propagation model in an urban street scene for microcellularcommunications

A three-dimensional propagation model for microcellular communications in an urban street scene is presented. The model is based on the uniform theory of diffraction (UTD) and takes into account multiple wall-to-wall, wall-to-ground, and ground-to-wall reflections, the diffraction from corners of buildings, and subsequent reflections from such diffracted signals. The ray geometry is made extremely complex by the presence of ground reflections and the many combinations of sequences of reflections or diffractions from walls, edges, and ground. At each reflection or diffraction point, the local ray-fixed coordinate system or edge-fixed coordinate system is used together with appropriate dyadic reflection or diffraction coefficient matrices. The theoretical results for the signal path loss along the streets are compared with measurements done in New York and Tokyo for various values of the propagation parameters. Agreement with these measurements indicates that the UTD formulation is a good model for such urban communication applications     

P波段雷达天线室外远场测试

为了设计一个适用于P波段雷达天线测试的天线测试场,针对P波段雷达天线在室外远场测试时较难控制的地面反射问题,采用几何光学方法,结合具体实例,对斜距场法、等高场法、脉冲测试法和地面反射场法几种室外远场测试方法进行了分析;根据分析结果并结合实际地形条件,选取了地面反射场法作为测试方案;应用FEKO软件对测试场静区处的幅度和相位进行了仿真,得到该场地静区处的合成场能够满足天线远场测试要求的结论。