天线空域极化特性的表征及分析

在充分诠释天线的空域极化,尤其是空域瞬态极化概念的基础上,建立了天线空域极化特性的表征框架,给出了天线空域的经典极化描述子和瞬态极化描述子.分析了理论正交偶极子天线和实际干扰机天线的空域极化特性;讨论由于天线在空域的极化变化及极化不纯对雷达接收极化损耗的影响,并进行了相应的计算机仿真.结果表明:天线的极化特性在不同空间辐射方向是按一定规律变化的;而且这种变化特性影响着雷达接收损耗、抗干扰性能等各个方面.     

雷达目标极化散射矩阵测量的新方法研究

立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法.该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极化特性以及对雷达接收回波进行处理,完成目标的PSM测量.首先分析了均匀矩形口径天线的空域极化特性;在此基础上,通过对天线扫描过程中多个接收回波的空域处理,导出了雷达目标PSM的估计方法,并详细分析了其估计性能;最后进行了计算机仿真,实验结果验证了算法的有效性.     

基于天线空域极化特性的虚拟极化接收技术

提出了一种基于天线空域极化特性的雷达虚拟极化接收方法,可使现有的单极化雷达具有一定的变极化能力.结合偏馈抛物面天线空域极化特性的计算结果,给出了修正的雷达观测方程,提出了虚拟极化接收的方法,对雷达虚拟极化接收的性能进行了分析,指出了等效噪声电平是接收极化的函数,并给出了具体的表达式,最后基于雷达虚拟极化接收提出了PIN最小化极化滤波方法,使干扰加噪声的能量最小,仿真结果表明:虚拟极化接收技术在INR较大时具有较好的抗干扰效果.     

偏置抛物面天线的空域瞬态极化特性及仿真分析

在天线空域瞬态极化特性的表征的基础上,研究了偏置抛物面天线在雷达坐标系下的天线主极化和交叉极化方向图,探讨了利用天线主瓣内和主瓣外扫描时不同方位和俯仰向上的空域极化特性,充分诠释了天线极化状态的变化规律.通过计算机仿真和分析比较,结果表明,在空域指向的不同位置,不同的尺寸和不同的焦径比的影响下,天线的极化特性服从一定规律变化,有共性也有差异,这对天线空域极化特性的应用提供了理论依据和支持.     

抛物面反射天线的空域瞬态极化特性研究

以天线的空域指向为变化因素来分析研究抛物面天线的空域极化特性,采用表面电流法计算了天线远场的主极化和交叉分量,进而利用空域极化比分布,瞬态极化投影集等空域瞬态极化描述子研究了雷达坐标系下不同方位角和俯仰角下典型抛面天线极化特性的变化规律.通过计算和分析比较,结果表明,在空域指向的不同位置,抛物面天线的极化特性服从一定规律变化,这对抛物面天线空域极化特性的应用提供了理论依据和支持.     

典型抛面天线的空域极化特性及散射矩阵测量方法

单极化雷达天线的极化特性在空域中并非一成不变,而是按一定规律变化的.本文研究了抛面反射天线的空域极化特性,通过数值计算验证了天线极化状态在不同空域指向上分布的规律.并以此为基础,讨论了立足于现有的单极化雷达,仅需一个极化通道对天线接收到雷达回波电压进行处理,完成雷达目标极化散射矩阵估计的方法.该法将可以大幅度的降低生产成本和设备复杂度,具有一定的理论参考价值和应用前景.     

正交偶极子的极化特性分析

双极化相控阵天线的极化特性及其对目标极化散射矩阵测量的影响,将决定相控阵体制雷达获取目标极化信息的精度和能力,是相控阵雷达极化技术的基础。以正交偶极子为阵元模型,分析了双极化阵列天线的空域极化特性及其对雷达目标极化散射矩阵测量的影响。由于两阵元辐射电场在偏离视轴方向的非正交性,不可避免地会引起两天线交叉极化之间的相互干扰。根据传统交叉极化评价指标的定义,分析了正交偶极子天线的交叉极化特性,并从目标极化特性测量性能的角度,定义了双极化雷达系统的交叉极化隔离度,将其表示为极化测量系数矩阵条件数的形式,以衡量全极化相控阵雷达天线的交叉极化特性。     

一种空域宽波束变极化矩形微带天线

设计了一种空域变极化微带天线,他是通过同时激励起两种工作模式一起工作来实现的,这两种模式产生的电磁波在空间上方向图互补,极化相互正交。计算结果表明,这种天线可以在工作频带范围内满足空域变极化的目的。这种天线设计制作方便简单,变极化效果明显,并且仅由扫描角就可以控制极化变化,为变极化天线阵的设计和空域变极化理论的应用提供了理论基础和参考依据。     

基于辅助天线的目标极化散射矩阵估算方法

探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型，其次根据主天线变极化方式的不同，提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的方法，并简要分析了其估计的精度。最后，结合暗室测量数据仿真分析了雷达目标极化散射矩阵估计的精度，验证了本估计算法的有效性。     

基于空域极化捷变的有源假目标鉴别

转发式干扰机能在距离、速度上生成大量假目标,给防空警戒雷达的目标探测、跟踪带来严峻挑战.针对此问题,研究了一种新体制极化雷达(极化二元阵雷达)的有源假目标干扰鉴别方法.建立极化二元阵天线的空域极化捷变模型,分析真实目标回波和假目标信号之间的空域极化特性差异;通过提取空域极化特征量,设计相应的有源假目标鉴别算法.最后通过仿真实验,验证了算法的有效性及性能.该研究对于提升防空雷达系统的抗干扰能力具有参考价值.     

用于交通监测的机动车轮毂散射特性

提出了一种利用机动车轮毂正交极化散射实现交通流量监测方案,研究分析了机动车轮毂极化电磁散射特性,得出了优化参数。通过建立汽车和轮毂模型,仿真得到主模谐振频率为255 MHz,比较了入射波激励为线极化平面波时,汽车和轮毂主极化、正交极化雷达散射截面(RCS)的大小,并得到了单个轮毂正交极化雷达散射截面达到最大值时的入射角。仿真比较了入射波极化角度改变时,RCS 的空间分布特点。分析表明:轮毂目标VH 极化散射最显著;将雷达天线放置于与机动车轮毂中心相对地面同等高度处,可有效减小机动车框架对轮毂散射场的影响,研究结果对于构建经济有效的机动车交通管制系统具有实际意义。     

瞬态极化雷达中极化测量与校准的数学原理及实验验证

瞬态极化雷达是一种具有两路正交极化通道独立收发能力的新体制雷达,可实现目标极化散射矩阵的瞬时测量。在对传统的瞬态极化雷达目标极化散射矩阵测量原理进行分析的基础上,详细介绍了基于模糊函数矩阵的极化测量新方法,给出了相应的信号处理流程;并提出了基于单个金属球定标体的极化散射矩阵测量结果校准方法;最后介绍了基于瞬态极化雷达试验系统开展的仿真实验、外场测量实验及实验结果。     

极化阵列雷达单脉冲测角方法研究

极化阵列雷达兼具阵列雷达的优势和极化信息处理能力,是当前先进体制雷达研究的热点。研究了极化阵列雷达单脉冲测角的问题。在明确雷达采用的天线结构的基础上,建立了极化阵列雷达接收信号模型,提出了基于极化并联的单脉冲测角方法,分析了该方法测角性能,给出了测角性能与SNR及回波极化角的关系。通过仿真验证了方法的有效性,研究表明:极化阵列雷达单脉冲测角性能优于任意单(同)极化阵列雷达,且测角性能与回波极化状态无关。     

基于IPPV的真假目标极化鉴别算法

针对低分辨率分时极化测量雷达体制 ,研究了弹道导弹突防过程中圆极化天线有源假目标欺骗性电子干扰的鉴别问题。首先分析了有源假目标干扰信号的极化特性 ,分别讨论了干扰信号的IPPV和雷达目标散射回波的IPPV在雷达脉冲之间的变化规律。在此基础上 ,提出了能够有效表征有源假目标和雷达目标极化特性差异的特征参量———IPPV起伏度的概念和定义 ,设计了圆极化天线有源假目标的极化鉴别算法。最后 ,计算机仿真实验验证了本文所提鉴别算法的可行性和有效性     

极化信息在雷达目标检测中的得益分析

极化是电磁波的基本属性之一,目标在反射电磁波的同时会改变电磁波的极化状态,其变极化效应蕴含了目标的特征信息,充分利用极化信息可以有效提高雷达系统的反杂波、反隐身、目标识别和抗干扰性能。文中针对雷达单极化、双极化和全极化测量体制,从目标的散射结构出发分析了极化信息对雷达目标检测信噪比的改善程度,为雷达极化方式和极化测量体制的选择、极化检测算法的优化设计等应用提供了有益参考和理论指导。     

雷达极化问题和铁氧体变极化技术

描述了雷达极化问题的基本概念,提出了两类铁氧体全(变)极化器的机制。从理论上解决了这种器件的收发功能,并介绍了它在极化雷达中可实现极化扫描和接收的功能。     

高分辨雷达信号极化检测研究

本文针对高分辨雷达体制提出了横向极化滤波的概念,利用它进行了雷达信号的极化检测研究,获得了良好的检测效果.给出了检测性能与横向极化滤波器组参数之间的函数关系,证明了雷达检测性能的极化域最优化问题实质上可以归结为一个SINR极化滤波问题.     

雷达目标极化散射特性的表征方法

归纳了现有雷达目标极化散射特性的表征方法,回顾了雷达目标极化散射经典表征的物理概念及内涵。阐述和深化了在时变极化波激励下雷达目标的瞬态极化表征方法,提出了瞬态极化相似系数和瞬态极化相似度等概念。简要介绍了雷达目标的瞬态极化时频分布表征思路。试图理清这些刻画手段的研究思路,为适应不同的应用需求提供理论支持。     

新体制极化测量雷达的瞬态极化测量性能分析

瞬态极化雷达采用同时发射、同时接收的测量体制,可以利用正交极化通道的单次回波信号测量目标极化散射矩阵。首先给出了窄带瞬态极化雷达信号模型和信号处理方法;然后详细分析了两类瞬态极化雷达信号波形(频移脉冲矢量波形和正负调频斜率LFM矢量波形)的测量性能;最后用国防科技大学研制的X波段瞬态极化雷达系统开展外场实验,实验结果表明:与分时极化测量结果相比,两者的相对幅度测量结果差异小于2 dB,相对相位测量结果差异小于10,°从而验证了瞬时极化测量的有效性。