开放式有源相控阵天线系统

为适应新形势下的雷达探测需求,文中提出开放式有源相控阵天线系统架构。与传统意义上的相控阵天线架构相比,其在系统功能、技术研究范畴以及设计灵活性等方面都有很大扩展,可为未来涉及多学科融合的多功能、模块化、可重构及高集成数字化的相控阵天线设计提供系统级的集成环境。     

基于方向图可重构天线的新型宽角度扫描相控阵

提出了一种基于方向图可重构天线单元的新型相控阵,并分别研究了其均匀、非均匀相控阵的扫描特性。通过重构天线单元的工作状态和各单元的激励,其均匀阵可以获得低副瓣电平等较好的辐射性能,其非均匀阵的主波束扫描范围达到±80°,在扫描平面内3dB 主波束覆盖可达176°,且栅瓣电平很低。研究表明了重构天线在相控阵天线研究中 的广阔应用前景。     

可扩展超宽带有源相控阵天线

现代雷达与通信系统对于集成化与多功能的需求日益迫切,各种电子装备对相控阵提出高增益、宽频带、可重构、可扩展、便于安装拆卸等与日俱增的技术挑战。介绍了一种超宽带有源相控阵系统技术构型方案,重点对阵列架构、天线设计、结构设计进行了分析。阵列可灵活扩展,满足使用环境的苛刻要求和低成本要求。研制出一套规模为16×16的相控阵系统,试验结果证明了该方案的可行性和正确性。     

宽带相控阵天线的辐射单元

宽带相控阵天线对设计者而言是一个挑战。本文阐述了选择电扫描阵列辐射单元的基本原理，同时给出一种选择辐射单元的新方法。本文以阿基米德螺旋线、等角螺旋线、Sinuous和四方块形辐射单元为例说明该方法的运用。     

X 波段宽带宽角扫描相控阵天线的设计

设计了一种X波段宽带宽角扫描相控阵雷达系统的小型阵列天线,该天线采用Vivaldi 天线做为阵列单元。在考虑阵列单元间的互耦效应下,仿真设计了9*9 小型阵列天线,使该阵列天线在相对带宽达40%下的有源驻波系数小于2,其有源单元方向图E面、H面的波瓣宽度分别达到120度、110度以上。对9*9天线阵的实物进行了加工与测试,测试结果说明了该阵列天线具有良好的宽带宽角扫描特性。因该天线结构简单,重量轻,在相控阵雷达天线中有很大的应用价值。     

Ku频段宽带相控阵天线技术研究

阵列天线易于实现高增益、波束扫描及波束赋形等功能,成为现代无线通信、导航、雷达等信息系统收发信号的主要手段。为满足高速率、广覆盖、多功能等发展需求,现代无线信息系统要求阵列天线具有宽工作带宽、宽角波束扫描能力及平面化、低剖面等特性。为此,文中以Ku频段、低剖面、宽频带相控阵天线为研究方向,基于微带天线宽带化技术、L型探针耦合馈电技术及加载等效腔体结构,开展微带天线的宽带化和相控阵天线的宽角扫描技术研究。文中提出了一种基于L型探针耦合馈电结构的具有宽带、宽角扫描能力的8×8阵列天线。实测结果表明,在VSWR<3时,在13.0～18.0 GHz阻抗带宽内(相对带宽为32.3%),该阵列天线在E面和H面均可实现±60°的扫描覆盖范围。实测结果和仿真结果具有较好的一致性。     

有源相控阵天线宽带技术改进

有源相控阵天线一般通过设置延迟单元来实现宽带信号扫描。但是在宽带工作方式时,存在波束偏转的问题。在大扫描角条件下,这个问题尤其突出。在这种情况下,波束实际指向与预期值的偏差较大,不能满足应用需求。本文针对有源相控阵雷达天线宽带模式的设计现状和应用需求,提出了两种改进方法。首先分析了现有宽带模式设计的局限性,并对天线波瓣方向图进行了仿真,说明了存在的问题;然后针对这些问题,提出了两种改进方法,其中一种改进方案已经在课题上应用,证明了技术的有效性。     

宽带宽角相控阵天线研究

本文设计了一种用于宽带宽扫描角相控阵的印制天线单元,通过添加寄生贴片,单元天线波束宽度的仿真结果E面达到120&#176;,H面达到150&#176;（中心频率处）。由这种印制天线单元构建了一个11&#215;11小阵．对小阵扫描特性及互耦影响进行了分析和测试。试验表明,小阵在有源反射系数小丁0．5时,E面扫描角为&#177;50&#176;,H面扫描角为＋55&#176;。     

超宽角度圆极化天线及其相控阵研究

宽角度圆极化天线及其阵列可以广泛应用于车载、机载和星载雷达系统等很多方面,用以在更宽空间范围内接收或发射电磁波。本文提出了一种宽角圆极化微带天线,并在此基础上设计了一个1×4 单元的宽角度圆极化扫描直线阵列。该阵列具有结构紧凑、重量轻和宽角度范围内实现圆极化扫描等突出优点。     

数字相控阵雷达步进频合成宽带宽角扫描研究

数字相控阵雷达宽带宽角扫描存在波束指向偏差和孔径渡越问题,导致信噪比降低,脉压主瓣展宽,距离分辨率下降.频率步进信号在各脉冲周期内都是窄带信号,是常用的合成宽带信号,可以在获得距离高分辨率的同时降低对雷达瞬时带度的要求,从而降低了对雷达系统的要求.将步进频合成宽带技术应用到数字相控阵雷达,采用子脉冲移频移相方法可以消除波束指向偏差和孔径渡越影响,实现数字相控阵雷达宽带宽角扫描.并通过仿真计算,给出一些对工程实现有用的结论.     

一种双极化宽带相控阵贴片天线的设计

相控阵天线是由相位来控制波束指向的阵列天线,大带宽、双极化等特性是相控阵天线的特点.L型馈电和孔径耦合贴片天线带宽可达20％,但是一致性差,并且隔离度不高.针对上述问题,文章分析、改进了一种H缝隙的贴片天线并将之应用于相控阵领域,计算和测试结果表明:该种形式的双极化贴片天线完全可以应用于低剖面且具有较大带宽的相控阵天线,具有较大的实际应用价值.     

数字相控阵与模拟相控阵雷达的性能对比分析

对比传统的有源相控阵雷达,探讨了数字有源相控阵面临的诸多难题,如宽带、反干扰、数字T/R组件和超低副瓣等,以期对数字有源相控阵雷达的优缺点及进一步的研究重点有一个更加全面的认识。     

高集成度有源相控阵天线

相控阵系统要求降低成本、提高集成度,对此,提出一种无连接器馈电的一体化相控阵天线集成方法。该方法采用微波多层印制电路板为载体,电路板正面安装集成电路,反面装配阵列天线,内层集成馈电网络和电源分配网络。阵列采用金属槽缝天线,同时满足电辐射和热传导功能。按此方法加工了接收阵列样件,给出了测试结果,验证了方案可行性。与传统阵列相比,本方法中天线和馈电网络互联,省去了大量连接器、射频电缆和机械支撑背板,从而大幅降低了加工复杂度、简化了装配流程、缩小了系统体积、降低了系统成本。     

低RCS相控阵天线设计

雷达天线是飞机的强散射源之一,对飞机整机RCS的贡献是显而易见的。雷达天线是特殊的散射体,其散射机理比普通散射体更为复杂。相控阵天线在低散射特性方面具有先天优势,对相控阵天线的结构项散射、模式项散射、RCS栅瓣3大强散射源进行了研究,分别对其散射机理进行了分析,并提出了相应的缩减方法,为低RCS相控阵天线的设计提供了依据。采用低RCS综合设计的相控阵天线其散射可以降低10 dB～20 dB,获得很低的RCS散射特性。     

一种新型相控阵天线校准技术

本文从信号合成原理出发研究了一种基于相位干涉的相控阵天线外场校准新方法,并结合超定方程组求解推导了相位差公式.该方法利用移相器进行通道相移特定状态的切换,通过多通道合成的功率值解算实现了对相位差的求解.对算法的机理分析和外场实验表明,这种校准技术正确有效.