子阵旋转和子阵错位在非周期阵列应用中的对比分析

随着预警探测需求的提升,大单元间距阵列的应用得到了快速发展,阵列栅瓣的有效抑制是大单元间距有限扫描阵列设计中的一项重要内容。文中首先介绍了非周期阵列抑制栅瓣的原理;然后,对子阵旋转和子阵错位两种非周期排布栅瓣抑制形式进行了仿真对比,从栅瓣电平、近区副瓣电平、量化瓣、阵列重构、极化形式五个维度分析了子阵旋转和子阵错位的性能优势,对大单元间距阵列的设计具有一定的工程指导意义。     

基于子阵重叠结构的子阵划分技术研究

对大型阵列进行子阵划分能减少系统控制的路数,子阵级加入时延控制扩展了瞬时带宽。对子阵划分进行重叠排布,提供了窗函数的效果,有效抑制了由子阵划分所引起的过密栅瓣。子阵单元级和子阵级分别进行加权操作,提供了较低的副瓣。     

MIMO雷达基于子阵的波束形成性能分析

MIMO雷达是近几年发展起来的一种新体制雷达,已成为雷达领域中的研究热点。结合机载MIMO雷达在采用子阵级阵列处理时遇到的栅瓣问题,本文介绍了规则子阵划分方法,将时分虚拟技术应用到MIMO雷达中,引出时分虚拟重叠发射子阵技术,分析了不同划分方法下的波束形成并给出仿真结果和分析结论,得到一些有用结果。对当前研究的机载MIMO雷达子阵划分及栅瓣抑制问题有一定意义。     

子阵非周期排布对天线栅瓣抑制的研究

为改善有源相控阵费效比,增大单元间距、减少有源通道数量是一种较好的设计方式,但是增大单元间距又会引入不必要的栅瓣。文中对几种易于工程化的子阵级非周期排布方法进行研究,考虑单元因子的影响后,仿真分析了合成方向图特性,比较了不同方法的栅瓣抑制效果。     

非规则子阵阵列天线仿真与性能分析

文中设计了一种超宽带Vivaldi天线,并对其组成的16×16阵列按照划分设计的最优子阵方案进行仿真。通过均匀加权与低副瓣加权对天线阵列进行了波束偏转分析,从不同频点和偏转角度对波束扫描进行了分析,并仿真分析了天线的差波束及赋形波束,结果良好;同时对子阵级别的扰动进行了敏感度分析,发现在不同相位干扰下,干扰范围越大相位干扰对主瓣波束影响越大,主瓣增益降低和副瓣电平升高越明显,幅度干扰和幅相干扰也有同样结论。实际非规则子阵阵列天线在应用时,子阵级的相位误差在一定范围内对天线的影响不大,幅度误差对天线的整体影响也不大,即子阵级干扰对非规则子阵阵列天线扫描角度的影响不大,但对主波束的影响随干扰范围的增大而增大。本文的仿真分析可为非规则子阵阵列天线的设计和加工提供参考,丰富和拓展非规则子阵阵列天线设计仿真和性能分析领域,节省实际加工和应用的成本。     

大型阵列天线子阵划分及栅瓣抑制方法

利用遗传算法(genetic algorithm, GA)将大型阵列划分为非均匀邻接子阵,以主旁瓣比作为适应度函数,并对遗传操作增加约束条件,得到具有栅瓣抑制能力的子阵结构。提出了基于子阵级的波束扫描方法,在每个扫描分区内无需改变阵元权值,仅通过子阵级数字波束形成即可完成阵列的波束扫描,并分析了不同扫描角对阵列方向图的影响。为了抑制大扫描角带来的高旁瓣,运用自适应原理使子阵级方向图在高旁瓣位置形成凹陷。分析与仿真结果表明,该方法能够进一步提高阵列方向图的主旁瓣比,增加扫描分区的范围。      

基于同心圆环的大间距子阵级阵列栅瓣抑制

适当增加单元间距和应用子阵级阵列有利于降低相控阵的设计成本, 但是阵列的稀疏会带来不期望的栅瓣.为解决该问题, 设计了一种无栅瓣阵列:子阵在平面内旋转, 围绕阵列中心呈同心圆环分布.为保证子阵之间不会交叠, 对圆环半径范围进行了分析.利用一种改进的穷举算法, 对每一层圆环上的子阵个数以及圆环半径进行了计算机仿真优化.结果表明, 以4×4子阵共1 024个单元为例, 所提方法可抑制峰值旁瓣电平约-17.48 dB.     

非均匀邻接子阵结构划分方法研究

子阵级的自适应处理可以用小代价获得比较好的处理性能,对于大型面阵的数据处理,提出了一种方法来划分非均匀子阵。计算机仿真结果表明,这种子阵结构的自适应方向图不但没有栅瓣,而且其主副瓣差值可以达到30dB以上,并可以在干扰方向和杂波处形成了很深的凹口。     

一种新的子阵结构及其自适应性能分析

在阵列信号处理中，大型阵由于系统结构复杂，成本较高，在实际应用中受到限制，而采用子阵结构则可以减少接收通道数，简化系统设计，降低成本。本文针对等幅均匀线阵提出了一种新的结构简单的子阵，并且通过打乱子阵排列的周期性以及保证各子阵输出噪声功率相等，该子阵的栅瓣效应几乎可以忽略且其自适应方向图保形良好。     

基于多约束凸优化的重叠子阵加权方法

为了克服阵列雷达重叠子阵在有限视场扫描时的高副瓣问题,需要对子阵进行加权以形成宽主瓣低副瓣的子阵因子方向图.针对此问题,文中对子阵阵因子的主瓣和副瓣区域进行了精细划分,并在主副瓣区域上对阵因子方向图进行约束;引入了零陷角度和深度的约束更好地限制了第一零点的位置与电平;结合凸优化求解方法实现了平顶子阵阵因子优化.仿真结果...     

平板裂缝天线子阵形变后的方向图分析

子阵方向图对平板裂缝天线的工作性能有着重要的影响。本文给出了常用的子阵设计方法,并针对可能出现的形变,提出了从单元位移和幅相的变化来分析子阵形变后的方向图的方法,分析结果表明:位移主要对主瓣宽度的影响较大,而幅相的变化主要对副瓣的影响较大。文中讨论、分析了子阵在不同形变情况下的方向图主瓣宽度、副瓣电平等性能,并给出了相应的理论结果和仿真结果。     

平板裂缝天线子阵激励装置设计及带宽分析

子阵激励装置的带宽特性对平板裂缝天线的波瓣带宽和驻波带宽有着重要影响,本文针对目前国内外常用的各种阵激励形成的带宽特性作了一些分析,并给出了其中几种阵激励形成的设计计算,文中主要讨论,分析了几种子阵激励装置的相位带宽和驻波带宽,并给出了相应的仿真结果和实验验证结果,为工程应用提供了设计参考。     

波束形成网络中重叠子阵的设计

介绍了重叠子阵在波束形成网络中的作用和意义。对单元电路的幅相频率特性进行了理论分析。指出当单元电路的功分比相差悬殊时采用混合环定向耦合器更便于实现。首次提出了减小子阵网络相位色散的有效措施,给出了仿真和实验结果。     

不规则子阵固态有源阵多阶振幅量化

对不规则子阵固态有源相控阵多阶振幅量化进行理论研究,给出其设计原理与途径。研究结果表明,利用较少量化台阶数,多阶振幅量化阵可实现较低的副瓣电平。尤其对于发射阵而言,该方法有利于减少组件品种和设计成本,适于工程应用。文中给出设计实例,验证了不规则子阵多阶振幅量化的正确性。     

一种低旁瓣子阵级自适应波束形成方法

相控阵雷达在军事上的应用日渐广泛,要满足雷达系统性能日益增长的需求,必须采用大孔径天线,以便得到更高的角度和距离分辨率。大型面阵的全自适应波束形成计算量庞大,采用子阵级自适应波束形成可以用较小的代价实现较优的自适应性能。研究了等幅平面阵的子阵级波束形成技术,并针对非均匀划分的子阵结构,采用了子阵级通道噪声功率的归一化处理。该方法不仅能够有效降低子阵级方向图的旁瓣电平,其自适应性能保持良好。仿真验证了该方法的有效性。     

基于栅瓣等波动阵列设计方法

宽带侦察DBF的突出问题是高频段信号会出现严重的栅瓣。文中针对宽带DBF中栅瓣问题,提出了一种基于栅瓣等波动阵列方法,即阵元间距的选择随着宽带信号的频率变化而变化,其核心是对阵元间距的选则。并通过仿真验证了该方法的有效性。