域子阵分解数字化阵列雷达的时空自适应处理

鉴于现役雷达系统硬件的限制，大型相控阵雷达的数字式自适应波速形成通常在子阵上完成。从长远观点来讲，技术进步将使得研制“子阵数字化阵列雷达”（EDAR）成为可能，尽管这未必导致自适应处理一定要在子阵上来完成，自适应处理计算要求很高，随数字通道数量的立方而变化。因此，它将限制所用数字通道的数量。但是，如果对子阵进行数字化，就可随意地选择“自由度”（DOF）较低的方案，以使自适应波0束形成的性能最佳化。现已表明，使用“域子阵分解”（DF）的DOF较低方案可在载机截获强杂波（AI）的环境中改善其性能[2,3,4]。在本中，我们把在[2]中论述的DF技术扩展到“时空自适应处理（STAP）”，并论证了由于主波束和强、弱杂波所导致的模糊慢速运动目标的探测。     

多联骨牌子阵天线阵列的波瓣性能研究

在相控阵天线阵面设计中,为降低系统复杂性及工程成本,通常采用子阵技术来实现。同时,为了较好地抑制栅瓣,文中引入了多联骨牌子阵,给出了两种采用不同子阵结构和排列方式的天线阵列,并对有限视场下的扫描特性进行了仿真。通过对仿真结果进行对比和分析研究,验证了多联骨牌子阵实现阵列方向图低副瓣的有效性。最后,提出了采用多联骨牌子阵进行天线阵列设计需要进一步研究的方向。     

相控阵雷达干扰抑制的子阵结构

本文考虑的问题是在子阵波束形成的多功能相控阵雷达中应如何配置自适应干扰抑制,并且还考虑了旁瓣对消器和子阵级的最佳处理方法。子阵级的最佳处理从其工作性能和实际应用来看具有很显著的优点。本文主要讨论如何配置子阵的问题。     

子阵及栅瓣问题分析

由于数字波束形成(DBF)的诸多优点,其已广泛地应用到相控阵上。介绍了DBF的基本原理及划分方法,并分析了不同划分方法的优缺点,最后以一维线阵为例,阐述了子阵划分带来的影响。     

大型宽带相控阵天线多级子阵延时应用研究

在采用子阵延时方案的大型宽带相控阵天线系统设计中,子阵划分结构和实时延时器使用方式将直接决定系统的宽带性能、工程实现复杂度以及研制成本。本文基于阵列方向图合成的基础理论模型,推导得出多级子阵延时方案与传统单级子阵延时方案具有相近的阵列辐射性能。通过一维大型线阵多级子阵方案的应用示例,说明多级子阵延时方案可显著降低系统总体复杂度,在此基础上分析并总结阵列宽带性能与子阵规模和时延步进量之间的关系。     

大型宽带相控阵天线子阵级延时器误差分析及补偿

子阵级使用延时器是改善宽带相控阵天线波束性能常用的技术途径。在对延时器电性能误差特性分析的基础上,提出采用次级子阵延时器联合TR通道移相器和衰减器分级补偿天线系统内部射频链路的时延、幅度和相位误差的方法。通过采用两级子阵延时架构的一维大型天线阵列模型的仿真验证,表明该方法不仅可实现大带宽大扫描角大型相控阵天线的方向图高精度控制,同时降低了大时延量延时器的研制难度。     

子阵级延时的宽带相控阵技术分析

相控阵采用传统移相器会带来天线波束指向随频率发生变化的现象,阵元延时是提高宽带相控阵天线波束指向精度的重要方法,但其成本和设备量对小型化阵列不可接受,提出一种子阵间采用延时芯片、子阵内阵元级使用移相器的宽带相控阵设计方法,该方法设备量显著降低,具备工程化条件,仿真结果表明,该方法可大幅降低频率对波束指向精度的影响。     

子阵协同作用的波束形成技术研究

针对平面相控阵天线波束响应随扫描范围扩大急剧下降的问题,提出了一种子阵协同作用的波束形成方法,通过该方法可以改善相控阵天线的低仰角性能,扩大相控阵天线的作用空域。介绍了一种子阵协同作用下的相控阵天线阵列,对其协同作用的波束形成进行了仿真分析。构建了该相控阵天线的试验测试环境,通过试验测试验证了该方法的可行性及正确性。     

二维相控阵-MIMO雷达联合发射子阵划分和波束形成设计方法

为了有效地抑制干扰信号并进一步提高雷达系统的性能,该文提出一种基于2维相控阵-MIMO雷达的联合发射子阵划分和波束形成设计方法。该方法首先将MIMO雷达系统的发射阵列等分成一定数目的非重叠子阵并给每个天线分配相同的发射能量,以确保发射信号具有恒模特性;其次,在一定的约束条件下,以最大化接收波束形成器的输出信干噪比为准则建立关于子阵结构、每个子阵对应的发射波束形成权矢量以及接收波束形成权矢量的优化模型,并采用循环迭代方法进行求解。仿真结果证实了所提方法的正确性和有效性。

     

毫米波MIMO系统中的子天线阵列预编码算法研究

在第五代无线通信技术的研究中,毫米波通信凭借着巨大的信道容量优势,得到了很多的关注和研究.而将毫米波通信技术应用到目前已经广泛使用的MIMO无线通信系统中,则可以更大幅度地增加信道容量.大天线阵列的应用,可以很好地缓解毫米波系统难以避免的路径损耗问题,但同时也增加了数字预编码器的硬件复杂度.为了简化复杂度,使用了一种子天线阵列的结构来替代全天线阵列结构,并同时在数字域和模拟域上来完成整个系统的预编码,进而提出了一种改进型的混合预编码算法,通过将复杂的信道容量求解问题分解为若干独立的子问题,并利用连续干扰消除的思想解决子天线阵列之间的干扰,以求得整个系统的最大信道容量问题.仿真结果表明提出的混合预编码算法在性能上十分接近最优算法,且复杂度大大降低.     

相控阵天线数字波束形成浅述

用模拟技术形成的波束的缺点主要是旁瓣电平高，稳定性差，更重要的是对有源干扰无自适应能力。针对上述问题，本文重点讨论数字波束形成的原理和实现的方法。     

有源相控阵雷达天线实时校正方法

针对有源相控阵天线的超低副瓣、高增益及精确波束指向等性能的实现进行分析研究。首先分析一般相控阵雷达天线及其校正耦合网络的结构,并对实时校正的原理以接收校正为例进行详细的阐述,最后通过某有源相控阵雷达天线实测数据验证该方法的有效性及可行性。     

相控阵天线自动测试系统的搭建

针对相控阵天线的工作状态多,测试工作量大的特点,设计了一种天线自动测试系统。该系统能够完成相控阵天线的无人值守的自动测试。与手动测试方法相比,该系统大大提高了有源相控阵天线测试的效率和准确性,并实现了测试数据自动格式化存储。实际应用表明,该系统运行稳定,可靠性高,能够满足实际工程的需求。     

数字多波束天线的校准测试方法

针对数字多波束天线所特有的多波束性能测试和精密测距性能校准的需求,结合数字多波束天线的工作原理,分析比较了基于远场和近场的2种校准和测试方法,提出了数字多波束天线波束指向、波束电平和相位中心的修正方法,并结合实际系统完成了试验验证。试验结果表明:该测试和校准方法可高效率完成数字多波束天线系统的校准和测试工作,提高系统的测量精度,具有很强的实用价值。     

一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的设计方法

随着宽带数字化技术的发展,如何利用宽带DBF 技术在电子对抗领域中进行精确测角测向一直是研 究的热点。文中论述了一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的优化设计方法,从多波束类型的选择出发,分析了和和 交叠电平的选择、空域覆盖和增益覆盖的取舍等问题,并且通过对雷达探测领域和差比幅曲线绘制方法的演化,得 到宽带数字和和比幅曲线的绘制方法,分析了基于正弦空间的多波束比幅曲线、中心频点的频率转移、侦察频点的 频率转移等问题,最终仅用一条标准比幅曲线进行装订即可解决宽带带宽内和扫描空域内的所有和和比幅测角问 题,该设计方法拟制的宽带多波束比幅曲线,可应用于宽带数字相控阵体制的雷达探测或电子对抗领域,在简化比 幅曲线数量、减少比幅曲线存储空间、提升比幅测角测向精度等方面均有明显的优势。     

相控阵雷达与光控相控阵雷达

对在国际军备竞争中占据了重要地位的雷达作了全面的概述。针对传统机械扫描雷达扫描速度缓慢、精度低、可靠性不高等缺点引出了当今研究热点相控阵雷达，阐述了其工作原理及优缺点，并指出随着现代国际形势的发展传统相控阵雷达所暴露出的无法适应宽带宽需求的缺陷。在此情况下光控相控阵雷达应运而生，描述了光控相控阵雷达中的关键技术-光学真延时技术的原理，归纳了光学真延时技术的各种实现方案，并简述了国际上光控相控阵雷达的发展历程。     

阵列天线通道误差对波束性能的影响分析

针对阵列天线通道间的误差影响波束性能的问题,分析了通道间误差的来源,并通过波束形成原理说明了通道间误差如何对波束性能造成影响。给出了幅度误差和相位误差多种组合场景作用下波束方向图的仿真结果,并分析了通道误差对波束宽度、旁瓣电平和增益等主要指标的影响。给出了波束形成过程中对通道误差控制范围的建议。     

数字多波束天线测试研究

探讨数字多波束天线的测试方法,对于数字多波束天线远场、近场测试的基本原理及优缺点进行了研究。详细分析了近场环境下数字多波束天线测试误差,研究了误差消除的方法。通过对误差的修正,得到较好的测试效果,从而得出数字多波束天线在近场测试结果完全可以代替远场测试的结论。     

C波段高密度集成瓦片式数字相控阵天线

随着相控阵技术的快速发展,数字相控阵系统对小型化、集成化、宽带化有了更高的要求。本文提出了一种收发全数字波束形成的新一代相控阵方案,研制了一套16通道的高集成度数字相控阵系统样机并完成了法向方向图测试。该方案采用高集成度射频前端,片内集成收发通道和频率合成器,相比传统分立器件方案更加紧凑。阵列整体采用瓦片集成方式,通过高密度垂直互联将天线阵面、校准网络、收发信道、波束形成器进行纵向集成,具备集成密度大、剖面低、通用性强、宽带特性好、易于扩展等诸多优点,具有良好的实用价值。