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《宽带宽角扫描相控阵雷达技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2004年3月系统工程与电子技术Mar.2004第26卷第3期SystemsEngineeringandElectronicsVol26No3文章编号:1001506X(2004)03028803宽带宽角扫描相控阵雷达技术研究鲁耀兵,戴开良,陈燕(中国航天科工集团二院二十三所,北京100854)摘要:针对大型相控阵雷达工作在宽带、宽角扫描的情况下,瞬时信号带宽受孔径度越时间限制的问题,从理论上分析了影响相控阵雷达线瞬时带宽提高的因素和接收通道幅相误差对系统性能的影响,提出了采用射频延迟和视频延迟方法提高相控阵天线瞬时带宽的两种技术途径。并给出在微波
2、暗室里进行的相控阵试验雷达工作在宽带角电扫描情况下成像试验的部分结果,验证了理论分析的正确性。关键词:相控阵;雷达;成像;瞬时带宽中图分类号:TN930.1文献标识码:AResearchofwidebandandwidescanphasedradartechnologyLUYaobing,DAIKailiang,CHENYan(InstituteNo.23ofTheSecondAcademy,ChinaAerospaceScienceandIndustryCorporation,Beijing100854,China)Abstract:Whenlargepha
3、sedarrayradarsworkinwidebandwidescanconditionsinstantaneousbandwidthofsignalislimitedbythesizeofaperture.Thefactorsofbanwidthlimitationandtheeffectsofreceivechannelsphaseandamplitudeerrorsonradarareanalyzedintheory.TwomethodsforimprovingbandwidthofphasedarraybyadoptingRFandIFtimedelaysar
4、epresented.TestResultsofhighrangeresolutionimagesfromaphasedarrayradarinmicrowaveanechoicroomaregiven,whichdemonstratethevalidityoftheanalysis.Keywords:phasedarray;radar;inaging;instantaneousbandwidth起空间相位差的较大变化,从而引起天线波束指向变化,其1引言量值大小可表示为具有大瞬时带宽和大扫描角的相控阵雷达(如瞬时相对Bf=tanm(1)f0带宽10%,扫描范围
5、45)在未来防空武器和测控系统中具式中:f0!!!中心频率,B!!!信号瞬时带宽,m!!!目标有重要作用,但这种雷达的工程实现比普通相控阵雷达复杂位置偏离阵面法线的角度。得多。首先,由于天线孔径渡越时间的影响,如不采取特别22天线的最大瞬时信号带宽受天线孔径渡越时间的限制的补偿措施,相控阵天线的瞬时带宽难以提高;其次,由于宽设雷达天线口径直径为L,目标位置偏离阵面法线m,带信号压缩处理的旁瓣大小与信号通道的幅相起伏对一维则定义距离像的影响,提出了增加相控阵天线瞬时带宽的技术途TA=Lsinm/c(2)径,并利用由宽带相控阵天线组成的微波暗室宽带成像系统进行的
6、电扫实验结果说明了理论分析的正确性。为相控阵天线的孔径渡越时间。在发射状态它反映了天线直径两端两个天线单元辐射信号到达位于m方向同一点目2影响相控阵天线瞬时带宽提高的因素标的时间差,在接收状态则反应了天线直径两端两个天线单在相控阵雷达中,扩大天线系统瞬时带宽主要引起两个元接收来自同一点目标回波信号的时间差。方面的问题。当天线孔径渡越时间大于信号带宽B的倒数1/B时,阵21频率变化引起天线波束指向偏移列两端天线单元接收到的信号经脉冲压缩后将在时间上完相控阵天线电扫描的实质是通过改变天线单元的称相全分开,无法进行相加合成。因此,为保证信号能有效相加,值,使阵内相位差与
7、空间相位差达到平衡,从而在某一方向要求TA∀1/B(注:有些文献取TA∀1/10B,实际上这并形成波束。当天线辐射的电磁波频率在大范围变化时,将引不必要),即收稿日期:2003-06-04;修回日期:2003-11-19。作者简介:鲁耀兵(1965-),男,研究员,硕士,主要研究方向为雷达总体。第26卷第3期宽带宽角扫描相控阵雷达技术研究∃289∃1信号波长!0所对应的时间延迟一致,以保证子阵接收机被TA∀(3)B采样信号的相位不变。这样对信号瞬时带宽的限制为通过改变子阵接收信号取样时间延迟,使进行数字波束B∀c(4)
