星载防空警戒雷达的总体方案设计

本文针对美国本土防空及海面警戒的基本任务,提出了一种星载雷达的总体方案。文中考虑了双站和单站两种工作方式。对轨道高度、卫星星座的大小、雷达频率以及功率孔径乘积进行了综合分析和对比研究,其中还考虑了在近期内航天飞机发射能力的限制,以及现实的太阳能电源系统功率容量的限制。 本文对多种天线配置方案和扫描方式进行了探讨,包括机械扫描、与两维机械扫描相结合的有限电子扫描、与机械旋转相结合的一维电子扫描以及全相控阵。 最终所选择的系统是一种L波段组合馈电式相控阵雷达。它采用相位中心偏置天线,对主波束中运动目标的检测采用单脉冲异常检测法或相位归零技术。文中对由3至12颗卫星组成的各种卫星星座方案进行了分析研究,星座中的卫星高度为600海里至2000海里。     

弹载相控阵天线“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准

为了更加精确地校准弹道导弹导引头的相控阵天线,弥补目前旋转矢量法校准弹载相控阵天线的缺陷,提出了“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准方法。该方法利用最小二乘法拟合算法解决移相器只能提供离散相位变化,不能准确获得使天线合成功率最大时的移相器相位变化值的问题。通过构造伪Hadamard矩阵对天线分组,每一组移相器同时旋转多个阵元相位,使被测信号变化明显。远场校准实验表明,该方法能够对弹载相控阵天线起到非常好的校准效果。     

微波纤维光学展望

本文预测了1984～1994年用于微波系统的光纤元件的市场动向,概述了光纤传输线在军用微波系统中的用途:远离天线设置指挥中心,改进相控阵天线、频谱分析仪和延迟线信号处理器以及用于导弹制导和模数转换。也展望了各种光纤元件在性能上的改进。     

微波的可靠性和可用性设计——AN/SPY-1雷达系统

AN/SPY-1雷达是宙斯盾(Aegis)武器系统的一个主要部分,它是一种最新的海用战术多功能相控阵雷达。自1973年连续在陆上试验场地及在海上美战舰“诺顿湾”号上运转以来,由于系统设计和部件可靠性两方面的原因,该雷达的可用性获得了良好的记录。本文从相控阵天线的观点来评论那份记录。相控阵天线是AN/SPY-1雷达的微波系统中最重要的部分。 目前,宙斯盾武器系统的研制和宙斯盾主驱逐舰DDG-47的建造一起进行。本文将回顾至今为止宙斯盾计划的简单历史,重新强调从宙斯盾用的早期R&D雷达发展到AN/SPY-1雷达以天线为中心的研制工作。     

相控阵雷达的功能

国外作者关于相控阵天线在雷达中应用的论著都有这样的特点:对于完善相控阵天线的工艺、改进相控阵天线的性能、降低相控阵天线的成本,以及提高雷达的效能等问题,都给予很大的注意。文献[1,2]确认,为了按照效费比准则评定相控阵雷达的功能,     

基于单元位置误差的有源相控阵天线辐射和散射性能综合分析

针对有源相控阵天线雷达散射截面积(radar cross section, RCS)计算复杂,及天线单元位置误差对其RCS的影响难以估计的问题,基于天线单元的相位误差分析,建立了有源相控阵天线的结构与散射阵因子耦合模型,极大简化了有源相控阵天线RCS计算的复杂度,并在此基础上研究了天线单元位置误差对增益及RCS的综合影响。结果表明,合理降低天线单元的位置精度可以抑制有源相控阵天线的RCS。工程人员可基于此权衡辐射和散射性能,适当放宽有源相控阵天线加工及安装公差,在保证天线综合性能前提下有效减轻加工难度,降低加工成本。     

阵面分布不均匀的相控阵天线维修优化模型

为解决大型相控阵天线维修成本高及维修时机难以确定、维修优化建模难度大、优化模型仿真计算困难等问题,提出一种基于区域量化的天线阵面维修优化模型。通过分析天线单元失效对天线性能的影响,建立了天线阵面的区域量化模型,将天线阵面的维修问题转化成多个子区域的维修优化问题。在此基础上,以使用可用度为约束条件、以单位时间维修费用最小为优化目标,建立了阵面分布不均匀的大型相控阵天线视情维修优化模型。算例仿真与分析表明,提出的模型真实有效、可行性强,能够很好地解决阵面分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

导引头共形相控阵天线新技术

研究了导引头天线新的发展方向-导引头共形相控阵天线。详细讨论了导引头共性相控阵实现的可能性,探讨了导引头共形相控阵天线的分析方法和综合方法,指出在导引头上应用共形相控阵不但能从根本上解决机械扫描天线的局限性,大大提高其扫描速度、扫描范围,而且在隐身、抗电子干扰、远距离目标跟踪、自我防御等方面也具有不可替代的优势。     

高交叉极化隔离度的液晶极化相控阵天线设计与实现

针对小型化、低成本极化相控阵雷达应用背景，提出了一种基于液晶材料的高交叉正交极化隔离度的极化相控阵天线。与传统极化相控阵天线相比，该设计不需要成倍增加的收发组件和复杂的移相馈电网络。基于液晶传输线移相器特点，结合缝隙耦合辐射原理，提出一种基于斜交耦合缝隙的交叉极化抑制结构，在提升天线单元主极化辐射性能的同时，抑制交叉极化辐射幅度。天线阵列采用由中心向两侧180°反向馈电形式，进一步提升交叉极化抑制比，同时可以实现极化和波束的联合重构。样机实测表明，天线扫描角度可达±40°,增益最大可达16.8 dB,效率高于66%,法向交叉极化隔离度可以达到33.3 dB,法向波束旁瓣最大抑制可以达到36.3 dB;展示了液晶极化相控阵天线的实用性，并且具有低成本、低功耗以及结构简单的特点。     

带透镜的相控阵天线的辐射特性

1.引言 在一个平面相控阵上扣上一个透镜,这样一种带透镜的相控阵,最近引起人们的兴趣。这种带透镜的相控阵天线利用一个平面相控阵和一个透镜进行半球或大于半球的空域扫描,因此在价格上,比以前用三个     

高阻表面在缝隙相控阵天线中的消除盲点研究

针对扫描盲点是相控阵天线系统的一个重要问题,提出了利用高阻表面的表面波带隙特性来抑制波导端头缝隙相控阵天线的表面波,从而达到消除扫描盲点的目的。同时文中采用周期矩量法对三角形和正方形栅格排列的相控阵天线的扫描特性进行数值计算,证实了高阻表面用于消除相控阵扫描盲点的可行性和有效性。     

相控阵靶标雷达天线副瓣辐射特性模拟新方法

提出一种修正的配相公式,可以在只调节配相值而不改变每个阵元辐射强度的前提下形成多波束,从而实现丰富的天线波瓣形状,逼真的模拟相控阵靶标雷达天线副瓣的辐射起伏特性.根据该配相方法进行了MATLAB仿真,仿真结果验证了方法的正确性.并且,该配相方法已经在某相控阵靶标雷达研制中得到应用.     

相控阵天线微流道液冷优化设计及性能研究

相较于风冷、相变等散热方式, 液冷具有稳定、效率高等优势, 是目前相控阵天线散热的首选方式。针对等截面平直流道相控阵天线冷却不均匀、收发(transmitting/receiving, T/R)组件温差大的突出问题, 与以往部件级热控设计方法不同, 本文首次提出了相控阵天线整机热控设计思路, 设计了变截面平直流道和双螺旋流道两种优化结构。仿真和实测结果表明, 双螺旋结构流道冷却效果最优, 优化后芯片最高温度降低了35.6%, T/R温差降低了51.8%。此外, 所提方法成功量化给出了流速对冷却效果的影响, 可有效解决大功率有源相控阵天线热控设计难题, 可行性和实用性强。     

光控相控阵列天线瞬时带宽的理论分析与仿真

针对普通相控阵雷达不能在瞬时大带宽下工作的问题,阐述了光控相控阵雷达的优点.在建立的光控相控阵发射阵列天线系统实际构成的数学模型基础上,通过对其瞬时带宽的理论分析和计算机仿真,得出了光控相控阵列的瞬时带宽与阵列配置、子阵大小及扫描角均有关的结论.     

俄罗斯Radar MMS公司开展导引头研究计划

根据俄罗斯国家武器计划,俄罗斯NPP Radar MMS公司正在研制几种新型导引头。俄罗斯国家武器计划的目的是研制适合今后10年需要的武器系统。Radar MMS公司参加了该计划的导弹制导项目,包括研制采用主动相控阵天线的新一代雷达导引头和采用相控阵天线的微型毫米波雷达导引头以及研制双波段的制导系统。目前已知的计划包括集成红外传感器和宽带被动雷达的主动雷达导引头。Radar MMS公司还对其现有的主动雷达导引头进行了改进,包括:Kh-35 M改进型导弹(也称作Kh-37)的ARGS-35 M导引头、Kh-31AM改进型导弹及其出口型Kh-31AME的ARGS-…     

用于电子对抗的相控阵

选择适用于电子对抗系统的相控阵天线,涉及到在系统设计初期就必须考虑的大量权衡方案。     

毫米波电驱动铁氧体器件现状

本文综述了国外在毫米波范围所用的电驱动铁氧体器件的现有水平、动态、新结构形式。重点介绍了mm波相控阵天线及其它系统中所使用的铁氧体相移器、锁式开关、可变功率分配器的现有形式及水平。文中还将二十三所现有毫米波器件水平与工作介绍给大家,目的是提供给从事mm波技术的设计师、决策的总体领导及铁氧体专业的同行们参考。     

渐变开槽天线阵列输入阻抗的矩量法分析

对UHF波段无限大渐变开槽阵列天线的输入阻抗进行了分析 ,应用Floquet原理建立分析模型 ,对天线阵列进行简化 ,提取其中的一个单元进行分析 ,并且根据单元的具体推导得到了合适的格林函数。同时结合矩量法进行数值仿真 ,着重研究了开槽天线阵列作为相控阵应用时 ,在频率和空间域上的扫描特性 ,得到了数值计算结果 ,给出了输入阻抗的曲线。结果证明 ,渐变开槽天线本身具有宽带工作特性 ,同时组成相控阵列时 ,也可得到比较理想的宽带工作特性和比较大的空间扫描范围     

用线性系统理论分析相控阵天线

相控阵天线是一离散阵,它的波束控制采用了数字移相器。因所用的字长有限,必然对天线的性能有影响。本文用线性系统中的采样定理导出了阵元间距的约束条件,用付氏变换理论,计算出在有限字长时,对天线性能的影响,并在空间馈电的情形下,导出了方向图锐化等效于时域中脉冲压缩。     

多功能旋转式电子扫描对空警戒雷达

本文从如何满足现代防空需要的观点出发,介绍了一种新型多功能旋转式电子扫描雷达系统(RESRS)。这种雷达系统能在天线旋转的同时,在方位及俯仰两个方向上进行电子扫描。文中将该系统与传统的雷达进行了简略的比较,然后通过一个直观的实例,定性和定量地说明RESRS系统在设计上所固有的一些优点。在本文的最后,介绍了一种刚刚投入部署的、用于战术对空警戒的新型RESRS系统,并附有该系统的照片。