相控阵雷达系统低截获概率设计

从低截获概率雷达的截获因子出发，探讨了从天线设计、信号处理．系统损耗等方面提高雷达低截获性能，并在此基础上，结合现代相控阵雷达技术的特点，提出了基于低截获概率的相控阵雷达系统的设计思想。     

宽波束相控阵天线单元分析

相控阵天线是一种运用宽角进行扫描的,天线单元的宽波束具有自身的特点,能够保证天线宽角扫描的准确性,本文通过分析E面和H面都具有宽波束特点的相控阵天线,在腔膜理论的支撑下,运用仿真软件对这种类型的天线进行模拟和分析,从而使天线的性能得到了完善和优化,然后对天线做了试验,试验可以表明此种天线具有宽波束的特点,能够在二维宽角扫描中使用.     

多波束多波位相控阵自动测试系统设计

相控阵天线暗室测试是相控阵天线研制过程中重要的环节之一.为解决多波束相控阵天线近场测试耗时长效率低的现状以及测试系统普适性差的问题,设计了一种用于多波束多波位相控阵自动测试系统,该测试系统采用可扩展接口设计和功能模块化设计以便于系统升级和适配.根据该测试系统的组成,给出了校准测试、近场扫描测试的流程以及测试时序优化和软件设计思路.利用多波束相控阵天线对测试系统进行了测试性能分析,与单步测试相比,方向图扫描精度与单步测试基本一致,测试效率提升显著,对多波束相控阵天线暗室测试具有较好的适用性.     

基于脉幅信息的相控阵体制雷达快速识别

针对运用载频、脉宽和重频等常规参数识别相控阵体制的雷达对先验知识的依赖程度较高的问题,通过建立合理的截获雷达脉冲幅度模型,对雷达对抗侦察设备截获的信号脉冲幅度的变化规律进行了分析;通过构建幅度差值序列,计算脉冲的幅度差均值,实现了相控阵体制雷达的自动识别。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性,为雷达体制的识别尤其是一维、二维相控阵雷达的识别提供了一种有效的思路。     

一种S频段卫星通信相控阵天线设计

为了解决目前卫星通信相控阵天线波束扫描角度范围较小、低仰角增益较低等问题,采用双层微带结构,加载圆形金属腔体,实现了更宽波束的S频段圆极化相控阵单元,来提高相控阵低仰角增益．然后,用24个单元按照水滴状形式排布组成相控阵阵列,以减小风阻．仿真结果表明,在收发频段内,相控阵单元的电压驻波比小于1.3,轴比小于3dB,单元在阵中的3dB波瓣宽度为120°左右; 天线阵列在扫描到仰角25°时,其增益相比天顶方向(仰角90°)下降了4dB左右．最后,加工好的天线阵列测试结果和仿真结果具有很好的一致性,波束扫描角度较宽,低仰角增益较大,满足设计要求．     

侦察雷达天线扫描周期对抗估计方法

针对传统侦察雷达天线扫描周期估计方法精度不足的问题,提出一种基于单架旋翼无人机对多普勒雷达天线扫描周期精确估计的新方法．通过对无人机所接收雷达脉冲信号的处理,采用范数逼近的方式,分别用拟合平均法和平均拟合法在接收端有效地重构出雷达天线的主瓣波束方向图,并以此为基础精确估计目标雷达天线的扫描周期参数．仿真实验以实战雷达作为目标源,验证了所提方法的有效性和鲁棒性．结果表明,当接收信噪比较高时,平均拟合法可更好地接近甚至达到克拉美罗下界性能．     

一维子阵自适应数字波束形成算法研究

在现代雷达系统中,相控阵雷达是其非常重要的发展方向,其中的自适应数字波束形成技术则是相控阵雷达的核心技术.自适应数字波束形成的核心问题是对期望信号的有效接收,但对干扰信号的抑制则是通过调整各个阵元的权值来实现的.由于大型相控阵天线的阵元数目比较多,如果在阵元级进行自适应数字波束形成,则硬件系统复杂.为解决这个问题,可利用子阵级自适应数字波束形成的方法,即每个子阵利用一个接收通道.因此,可在低副瓣的基础上,使子阵自适应波束形成.通过仿真可知:阵元幅度加权可以很好地降低副瓣;可解决均匀非重叠子阵的幅度加权产生的栅瓣问题;子阵级自适应数字波束形成具有很好的抗干扰性能.     

脉冲式与连续波式导航雷达反截获能力分析

为了分析脉冲雷达与连续波雷达的探测效能,重点研究了在不同蒸发波导高度条件下两种体制导航雷达的反截获能力.首先给出了脉冲式和连续波式导航雷达截获因子的度量方法,然后对这两种体制的雷达在标准大气和蒸发波导条件下的截获因子进行了仿真.仿真结果表明,在反截获方面,连续波式导航雷达明显优于脉冲式导航雷达.     

UHF RFID阅读器中相控阵天线的设计

为使阅读器在有限功率输出的情况下识别距离远和覆盖区域广,提出了一种新的天线设计方案,即采用相控阵天线实现阅读器空间区域的波束扫描,天线单元辐射贴片与地平面开槽,阵元尺寸减小51%左右,进而减小了天线阵列总尺寸.实际测量结果与仿真分析吻合,该相控阵天线可以工作在902~928 MHz,最大增益为16.05 d Bi,主波束扫描范围达到±50%,可以有效地扩大阅读器的识别区域.     

宽角扫描相控阵天线测量方法

提出了一种基于坐标变换技术的宽角扫描相控阵天线测量的新方法,用于解决常规平面近场测量方法难以对宽角扫描相控阵天线进行精确测量的问题.在对用于宽角扫描相控阵天线测量的坐标变换技术进行理论分析的基础上,采用计算机模拟对该测试方法进行了数值仿真,制作天线实物进行了试验验证.数值仿真结果和试验结果均表明,该方法用于宽角扫描相控阵天线的测试具有较高的准确性.     

绕射对雷达对抗侦察接收机检测概率的影响分析

雷达波在传播时会产生遮挡与绕射现象,影响雷达对抗侦察接收机的检测概率,进而影响其截获能力.根据障碍物的不同拓扑结构,给出了单刃峰、圆顶峰、多重刃峰等不同地形因素对雷达对抗侦察接收机检测概率的影响分析,并在此基础上对不同的绕射情况下影响接收机检测能力的主要因素进行了仿真计算.仿真分析得到的结论在一定程度上可为雷达对抗侦察接收机作战部署提供准确的参考.     

基于OFDM共享信号的低截获雷达通信一体化波形设计

为了提高雷达通信一体化系统的射频隐身能力,确保作战平台的安全并提升作战能力,提出一种基于截获概率的正交频分复用(OFDM)雷达通信一体化波形设计方法.该方法将截获概率问题转化为最小化雷达通信一体化发射功率的问题,以检测概率和信道容量为约束条件,通过求解Karush-Kuhn-Tucker条件,得到雷达通信一体化系统发射功率的最小值.仿真结果表明,所设计的低截获波形是有效的.     

相控阵天线原理实验系统设计

为满足各高校雷达专业教学需求,提出了一种相控阵天线原理实验系统设计.基于相控阵天线原理对该实验系统进行设计;基于天线远场测量原理开发了相应的实验课程操作软件.相对于仿真教学实验方法,该实验系统具有原理清晰、操作过程简单、实验现象直观等特点,能提高学员的工程设计和实际问题分析能力,在教学实践中取得了良好效果.     

分布式MIMO雷达的低截获特性分析

针对距离因子不适用于分析组网雷达低截获特性的问题,提出了能够定量衡量双基地雷达低截获特性的参数,并将其推广到组网雷达的情况．通过绘制参数的等值线图对分布式MIMO雷达的低截获特性进行了分析,给出了在不同空间分布下的MIMO雷达系统的“静寂”探测范围．仿真结果表明,相对于单基地雷达,分布式MIMO雷达系统的低截获特性不仅与雷达参数有关,还与系统中发射机与接收机的空间分布有关．分析表明,提高空间分集增益是实现低截获MIMO雷达的关键．     

相控阵机载PD雷达波形参数系统化设计方法研究

相控阵脉冲多普勒(PD)体制因在强杂波环境下能够有效探测运动目标,在机载雷达中得到了广泛的应用.相控阵机载PD雷达的天线波束宽度随扫描角的变化而变化,同时脉冲重复频率(PRF)的变化会影响雷达的杂波分布特性.鉴于波形参数优化设计是相控阵机载PD雷达研制过程中需要考虑的重要因素之一,首先深入分析了相控阵机载PD雷达各参数间的制约关系;然后对波形参数设计,给出了合理的波形参数选取准则;最后以X波段相控阵机载PD雷达波形参数设计为例,验证了所提系统化设计方法的有效性和可行性.     

平面相控阵脉冲压缩的雷达气象方程

在低发射功率条件下,相控阵多普勒天气雷达为了增加探测距离和提高分辨率,需要采用脉冲压缩技术.由于采用相控阵技术,波束扫描过程中,在平面阵非法线方向上会产生波束展宽,引起波束内功率下降,需要在计算雷达气象方程时弥补功率下降的误差.平面相控阵天气雷达在探测远距离目标时,使用宽脉冲发射,经脉冲压缩处理以提高分辨率,因此需要建立适用的雷达气象方程.首先讨论了脉冲压缩低峰值功率的平面相控阵多普勒天气雷达的结构、线性调频脉冲压缩的距离（多普勒测量）、调频波形的耦合问题以及目标距离的测量;然后给出了适用于脉冲压缩的平面相控阵雷达气象方程,此方程同时也适用于一维线性阵的脉冲压缩的天气雷达.     

重叠子阵固态相控阵天线性能分析

固态相控阵天线采用重叠子阵技术容易得到很低的副瓣，并可减少数字波束形成系统的通道数。这样，天线的性能就很优越。用多波束馈源并用空间馈电的固态相控阵天线的阵面上很容易形成重叠子阵。本文对这种天线的特点进行了介绍，并对它的辐射特性进行了详细的理论分析，推导出有用的设计公式。     

基于无人机蜂群的雷达波束特征提取方案

雷达波束特征提取是电子对抗侦察的重要内容,利用无人机蜂群可以对雷达波束特征实施并行提取.运用图信号理论,设计具有理想图谱谱线特征的、面向雷达辐射源的同心双圈正多边形环状结构无人机蜂群图信号系统,提出了一种基于无人机蜂群的雷达辐射场波束特征提取方案.理论分析与仿真结果表明,该方案能够提取辐射场波束幅度参数与空间分布相融合的波束空间特征.这为雷达辐射场侦察研究提供了一种思路.     

相控阵雷达天线战损仿真建模分析与评估

为提高雷达天线的战场损伤评估修复能力,以目前部队使用最广泛的相控阵雷达为研究对象,通过建立战损仿真模型,研究不同损伤部位对雷达天线性能的影响,为相控阵雷达天线的损伤评估提供可行的解决方案.     

有源相控阵天线在机载SAR中的若干问题分析

有源相控阵天线可多模式灵活工作的特点,为新体制多功能机载SAR侦察系统的发展提供了有利条件.针对有源相控阵天线在机载InSAR系统中的应用问题,给出了顺轨多频多孔径InSAR的几种工作模式和信号处理形式,分析了InSAR系统的天线安装方式、通道幅相一致性、天线辐射中心稳定性及系统定标问题,给出了一些分析实例和仿真计算的结果.