连续波雷达微带天线收发隔离技术综述北大核心CSCD

发射机信号泄露严重制约连续波雷达探测性能的提高。微带天线广泛应用于微小型连续波雷达,其收发天线隔离性能是制约微小型连续波雷达探测能力的关键。本文分析了连续波雷达系统中发射机信号泄露抑制技术,包括收发通道对消、信号处理以及天线隔离技术,指出目前微带天线收发隔离主要采用空间隔离技术来实现,包括空间波隔离和表面波隔离两类。并对空间波隔离和表面波隔离技术的原理、特点和应用进行了详细分析。最后指出,当前增加收发隔离的主要目标是提高灵敏度,并结合目前的研究状况展望了未来增大收发天线隔离度的研究方向。     

高隔离度的连续波雷达收发天线系统

连续波雷达在强杂波下低空目标探测方面较常规脉冲雷达具有显著的优势。由于连续波雷达是同时发射和接收, 提高连续波雷达收发天线隔离是实现低空远程探测的关键。文中采用减小收发天线的互耦法和吸收法,极大地提高了连 续波雷达波导缝隙平面阵列天线系统的隔离度,用试验验证了其设计的有效性,实测结果与仿真数据相吻合,隔离度大于100 dB,对连续波雷达收发天线隔离度的工程设计具有一定的参考作用。     

机载远程监视雷达的体制研究

机载远程监视雷达系统是一个远程的全天候广域监视传感器。通过对雷达系统性能要求的分析,具体提出了一种FH-DS扩谱连续波雷达体制与方案,采用直升机做空中平台和采用连续波跳频加直接序列扩频的"寂静"雷达体制,同时采用PD/MTI信号处理加波束压缩的准成像处理实现多种功能的雷达方案。针对此方案,进行了信号设计和系统参数及信号处理方案选择。同时还为解决CW雷达收发隔离问题和采用单天线收发提供了解决方案。     

连续波雷达及其信号处理技术

文章比较了连续波雷达与脉冲雷达在各个方面的不同，各种连续波雷达的发射信号、频谱及其模糊函数。分析了多种连续波雷达及其信号处理。最后讨论了收发隔离技术。     

调频间断连续波雷达信号处理分析与仿真

调频连续波雷达具有诸如低峰值功率,低截获概率以及高距离分辨率等优势.然而,其主要缺点是对收发天线较高的隔离度要求.这通常导致采用两个独立天线用于发射和接收.一些方案采用调频间断连续波技术使得调频连续波雷达可以用一个天线工作提高收发隔离度.本文对调频间断连续波体制雷达信号进行分析,利用二次FFT处理算法解决频谱延展造成虚...     

连续波雷达及其信号处理技术

比较了连续波雷达与脉冲雷达的区别，给出了各种连续波雷达的发射信号，频谱及其模糊函数，分析了多种连续波雷达及其信号处理技术，最后讨论了收发隔离技术。     

一种基于FPGA的自适应射频对消方法

针对单天线调频连续波(FMCW)雷达的发射信号泄漏进接收通道,恶化接收机灵敏度,使接收机前端饱和的问题。本文基于最小均方(LMS)自适应算法,利用FPGA实时对消泄漏进接收通道的发射信号,有效提高单天线FMCW雷达收发间的隔离度。在X波段单天线FMCW雷达平台上,测试结果表明,泄漏进接收通道的发射信号可以达到40dB的对消深度,表明该方法的有效性。     

调频连续波雷达收发天线间隔离度的计算

调频连续波雷达(FMCWR)具有分辨率高、信号动态范围大、对周围电磁环境干扰小、抗干扰能力强等特点，得到广泛应用，特别适用于海事交通管制系统(VTS)。由于调频连续波雷达发射的是连续波，不能像脉7中式雷达那样可以采用电开关来控制天线的收发转换，而必须将发射天线和接收天线分隔开来，因此接收天线对发射天线的隔离度就成为FMCWR雷达设计的重要指标。本文根据洛伦兹互易定理，结合平面波谱法(PWS)，推导出调频连续波雷达收发天线间的隔离度公式，通过对比仿真计算结果和实测结果，达到了较好的一致，验证了计算方法的有效性。     

单天线FMCW雷达发射泄漏信号抑制技术研究

针对单天线调频连续波雷达发射信号泄漏问题,考虑到自适应控制系统的数据处理能力强、准确灵活等优点,提出了自适应对消技术方案,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该方案有效抑制了由于收发隔离不足导致的发射泄漏信号问题。     

FMCW雷达发射泄漏信号数字对消技术研究

针对单天线调频连续波雷达发射信号泄漏问题,结合数字自适应系统数据处理能力强、准确灵活、通用能力强等优点,提出了数字对消技术方案,并进行了仿真分析和实验验证,结果表明,该方案能有效抑制由于收发隔离不足导致的发射信号泄漏问题。     

Coupling mechanism of two dipoles within a conductor-backed thindielectric slab above the earth

A coupling mechanism between two dipoles within a conductor-backed thin dielectric layer above the earth, suggested as subsurface interface CW radar transmitting and receiving antennas, is calculated by a saddle-point method. When the dielectric layer is thin enough to support a cutoff mode, the electric field at the point of receiving dipole due to a transmitting point dipole may be approximated by sum of contributions of branch points of TE mode and poles of TM mode. The branch points and poles contributions are interpreted as evanescent lateral-waves and leaky-waves, respectively. Comparison of numerical results and asymptotic results shows excellent agreement     

单天线变极化FM／CW地面微波散射计

本文提出了一种ＦＭ／ＣＷ（调频连续波）系统设计方案，通过一个单口径复合天线实现了多种极化组合的收发功能，使原收，发两天线合一，体积重量减小，测量中采样面积扩大，增强了极化组合探测功能。最后还介绍了这种设计在地面微波散射计中的应用。     

内场RCS测试环境中误差的消减方法研究

目标散射截面的测量对雷达目标识剐、微波成像等研究领域至关重要;在简述目标RCS测量原理的基础上,对内场RCS测试中的环境误差来源进行了分析,重点研究了地面回波、收发天线之间耦合及暗室侧壁和后墙反射三种误差源的产生机理,并提出了合理的解决方法,即在测试端和转台之间放置隔离吸收屏来减小地面的杂波,在收发天线之间添加吸波材料及时域对消来减小天线间的耦合,以及采用时域门的方法去除侧壁及后墙的反射。对提出的方法在微波暗室内进行了实验验证,通过测量标准金属球的RCS,说明了经过环境误差的消减,测试精度提高1．5dB。     

MPT中基于LabWindows/CVI的微波波束自适应调节

为实现微波无线能量传输(MWPT)系统中最高传输效率,需要调节微波发射波束对准接收端。通过对微波发射端天线单元的相位进行闭环调节和控制,实现接收端微波功率最大值的跟踪与锁定。本文构建2个发射天线单元的X波段微波无线能量传输系统,基于LabWindows/CVI软件平台进行发射端功率放大器相位自适应控制,实现系统最高效率传输。发射天线和接收天线的中心距离为152 cm,功率放大器的最小移相步进5.625°。实测结果表明,微波无线能量传输系统输出功率降为最大值一半的范围(3 dB动态范围)扩大了49%,验证了本方法能准确地进行闭环自适应相位控制并锁定最高系统传输功率。     

RESSAC: a new airborne FM/CW radar ocean wave spectrometer

The RESSAC radar system, used from aircraft platforms for measuring directional spectra of ocean waves in the gravity domain (wavelengths from 30 to 400 m), is presented. The instrument consists of a C-band (5.35-GHz) FM/CW radar system. The transmitting and receiving antennas look toward the surface at a low incidence angle (≈14° for the center of the antenna beam) and rotate around a vertical axis. When the data are processed, the known antenna gain pattern is removed from the recorded signal, making it possible to estimate the sea surface slope variance, which in turn is used to determine the tilt modulation transfer function, without the need of any external wind measurement. Fully normalized spectra obtained from RESSAC are compared to other data sets     

基于双基线比相测角的收发阵列天线设计

根据双基线比相测角的原理,规划出一条短基线与一条较长基线,经过仿真优化确定出三个接收天线之间的间距,最终设计出一款应用于24 GHz汽车防撞雷达且结构较为紧凑的一发三收的微带阵列天线。采用该收发天线进行测角,既可保证最大无模糊测角的范围,也可提高测角的精度。通过采用基于道尔夫-切比雪夫算法加权的串并联混合馈电网络,使该收发天线实现了高增益、低副瓣的特性。最终,对该一发三收天线进行了实物加工。根据实测结果可知:在中心频率24. 125 GHz处,该10×4 元发射天线与10×2 元接收天线的增益分别为23. 1 dB与19. 3 dB,方位面副瓣电平均小于-20 dB,并且方位面3 dB波束宽度均为8. 4°,满足设计需求。     

MIMO雷达技术发展综述

多输入多输出(MIMO)雷达是通过多个发射端发射特定波形,多个接收端接收各路散射信号并进行联合处理的新体制雷达系统。文中综述了MIMO雷达的技术发展历程,主要介绍了两种典型的MIMO雷达体制及MIMO雷达性能的优越性,总结了MIMO雷达关键技术和实验系统的研究进展,并对MIMO雷达的未来发展进行了思考和展望。     

一种220GHz 波段太赫兹合成孔径成像雷达

微波频段的机载合成孔径成像雷达在对地观测方面具有广泛应用,但其合成孔径成像积累时间长,成像帧率低,提高雷达工作频率能够减小合成孔径所需转角,提高成像帧率。设计了一种工作在220GHz 波段的太赫兹合成孔径成像雷达系统,采用收发天线分置、发射宽带线性调频连续波的体制,最大信号带宽4. 8GHz,输出信号功率约20mW。宽带回波信号幅度相位经外标校补偿,通过成像试验,验证了太赫兹ISAR 与SAR 成像分辨率约3.2cm,可实现5Hz 的成像帧率,证明太赫兹波段能够大幅提升成像帧率,满足快速成像的要求。     

早期乳腺肿瘤的超宽带微波成像

通过采用时域有限差分方法探讨了一种收发天线分离的早期乳腺癌超宽带微波成像检测方案.在收发共用的超宽带天线设计中要求天线的终端反射不超过-120dB,而采用收发天线分离方案则避免了这一苛刻要求.采用共焦成像算法给出的成像结果表明,该方案亦可探测直径10mm以下的早期乳腺肿瘤.