相控阵雷达在线幅相校正

TR组件有源通道会随环境条件的变化引起雷达回波幅度和相位的变化,使得相控阵天线波束的指向精度下降、副瓣电平抬高,导致雷达系统在探测、成像、跟踪时失效。为此,通过对相控阵天线产生幅相误差原因的分析,提出了采用远场最优方向图和近场平均矢量法相结合的算法,对相控阵雷达进行非实时在线幅相校正,从而提高相控阵天线的幅相一致性,保证雷达系统正常工作。暗室试验和外场试验验证了算法的正确性和可实现性。     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列（PN）码作为校准测试信号的在线校准方法（校准和通信可同时进行）。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

移相器幅相误差对FFT法校准误差的影响

考虑了快速傅里叶变换（FFT）校准方法在各种配相状态的相关性情况，分析了移相 器幅相误差对FFT法校准误差的影响，得到了校准后的幅度误差和相位误差公式。给出了 仿真结果，对比仿真结果和理论分析，两者非常吻合。由该公式得出了影响该项误差的因素 除了和移相器幅相误差、校准网络的传输系数有关外，还和被校准通道的位置编号有关系。 解释了在大动态条件下，校准精度恶化的原因，并给出了解决该问题的方法。     

基于多次观测的机载天线阵列幅相误差自校正方法

针对有源幅相误差校正方法需要已知校正源位置,以及迭代自校正方法依赖初值选取等问题,提出了一种信号源位置未知条件下机载天线阵列幅相误差的自校正方法。所提方法利用机载阵列随机载平台运动过程中的多次观测数据,通过挖掘多组观测数据的特征空间结构,将外辐射源位置和阵列的幅相响应进行分步估计。所提算法在幅相响应的估计过程中,也完成了对辐射源的定位。同时,所提方法对机载平台运动轨迹、阵列具体几何形式均未做特定限制。仿真实验结果表明,当信噪比大于5 dB时,所提算法对阵列幅度误差的估计误差小于0.5 dB,对阵列相位误差的估计误差小于2°,验证了所提算法的有效性。     

微波网络分析仪的系统误差

本文简要介绍微波网络表征和微波网络分析仪。详细讨论微波网络分析仪的系统误差,建立系统误差模型,这是在微波网络分析仪自动化中设计“精度增强程序”的理论基础。     

基于相关比幅测向的圆阵干涉仪解模糊算法

针对比幅测向精度较低而干涉仪测向相位易模糊这一问题,提出了一种基于多波束比幅测向的圆阵相关干涉仪解模糊改进算法,实现对小型无人机方位的快速估计。首先,根据目标无人机的图传信号特征值建立离线数据库,利用改进的多波束相关比幅法对无人机来波方向进行粗略测量,通过二次插值法对“栅栏效应”造成的估计偏差进行一定修正;然后,将修正后的角度测量值对干涉仪实测相位差进行解模糊;最后,利用无模糊的相位差通过相关运算实现来波方向的精确估计。该算法将相关运算运用在比幅测向中,有效提高了干涉仪解模糊概率。与传统的比幅测向法和干涉仪测向法相比,该算法只需3组天线就能完成测向功能,其测向精度提高至2°以内,并且该算法对天线一致性要求低,实时性高,可实际应用于圆形阵列测向体制,实现对无人机的快速测向。     

有源相控阵天线的近场校准

为实现对相控阵天线的校准,降低幅相误差和阵元失效对天线性能的影响,提出了一种考虑互耦效应的近场校准方法。在利用近场扫描法完成逐一通道校准的基础上,使用旋转矢量法进行二次校准。在应用旋转矢量法(REV)时,为使被测信号的变化明显,将大规模相控阵天线分为中间、边缘区域进行分区校准。通过二次校准可判定阵元是否失效,提高相控阵天线的幅相一致性;通过分区校准减小阵元间互耦的影响,缩短校准时间。仿真结果表明:此方法用于大型相控阵的校准具有较高的准确性,可改善校准结果。     

单脉冲阵列天线方向图调零技术

提出了一种单脉冲阵列天线的抗干扰调零技术,即利用阵列天线中幅相微调或相位微调的方法,在干扰方向上实现和、差波束的同时调零.对相控阵天线而言,不需要增加额外硬件设备就能达到抗干扰的目的,在实际工程中具有较大的应用价值.理论分析和仿真结果均表明了该方法的有效性.     

平面近场诊断在相控阵天线通道幅相性能测试中的应用

传统的平面近场诊断在通道测试时由于互耦,得到的检测值为所有通道叠加的结果,不利于单个通道信息的提取。为了去除互耦,提出了矢量旋转和近场口面诊断相结合的方法,理论上能实现对相控天线单个单元的幅度相位的检测。对该方法进行误差分析,得到了各个误差源对该方法的影响大小。通过实验验证,证明了该方法有效地减小了互耦影响,能提取单个通道的近场、远场信息,并能为相控阵天线通道校准和故障检测提供有效的手段。     

基于LabVIEW的微波网络分析仪功能扩展与自动测量

基于LabVIEW集成开发环境,通过GPIB接口建立了微波网络分析仪与PC机间的通信,并在PC机上开发了虚拟微波网络分析仪程序。该程序扩展了原仪器的测量通道,置换并升级了数据存储方式和类型,同时很方便地利用HP8510B网络分析仪实现了自动测量。     

深空测控系统跟踪接收机射电星校相的可行性分析

在深空测控系统的实际应用中,由于其天线口径大等原因,面临着角跟踪系统和差通 道相位一致性需要在无塔条件下校准的关键技术难题。基于利用射电星校相的解决思路, 首先通过分析确定了设计实现方案,并针对射电星信号的特点,结合具体的设计实现对其进 行 了理论分析,最后给出了实验验证结果。实验证明了射电星校相的可行性,这将对深空测控 系统的应用具有非常重要的指导意义。     

基于星载平台的DBF体制接收前端组件研制

研制了一种应用于星载平台DBF接收机前端组件,针 对其应用的特殊环境要求,给出了较详细电路设计和实现方法。通过对设计完成的电性件实 测结果表明,设计实现的DBF接收前端组件具有高度的宽温稳定性和幅相一致性,同时具有 高增益和低噪声系数的特点,测试结果充分证明该项技术在星载平台上应用的条件已经成熟。     

地形图自动查询与拼接程序设计

利用AutoLisp编写程序，实现大面积地形图图幅的自动查询与拼接，探讨了程序法设计及程序开发方法，给出了在AutoCAD环境下的程序运行。     

螺旋谐振器构成的新颖左手移相单元设计

提出了由螺旋谐振器构成的新颖非对称非直连形式左手移相单元 ,目前此类左手移相单元是实现低剖面单极子天线的关键器件。利用全波电磁仿真工具,对 非对称非直连单元 和已经提出的对称直连单元、对称非直连单元进行了比较研究。结果表明,非对称非直连单 元比对称直连单元插损特性好,而且其相位特性在很宽的频带内非常相似;上述两种单元比 对称直连单元 表现出更明显的左手效应。     

采用非线性最小二乘法实现双频圆形天线阵的方向图综合

研究了20GHz和30GHz双频段圆环阵列天线的方向图综合方法。采用了非线性最小二乘法对影响天线方向图的诸多参数，如单元的幅度和相位、单元间距以及单元在阵中的位置进行优化设计，以使双频段阵列方向图在最小二乘意义上逼近预先给定的理想方向图。仿真结果表明该方法可行、有效。     

一种C频段星载多通道接收机设计

为了满足星载有源相控阵系统的应用需求,给出了一种C频段多通道接收机的分析和设计过程。详细说明了电路设计和实现方法,重点讨论了影响幅度一致性和相位一致性的因素,并提出了多通道接收机的宽温稳定性和幅相一致性控制方法。实测结果表明,实现的C频段多通道接收机性能优良,宽温条件下幅度一致性优于±0.2 dB,相位一致性优于±5°,并通过星载鉴定试验。     

一种GNSS信号跟踪环路频相直调控制算法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机信号跟踪环路正确地锁定导航信号的频率、相位是提取测量值以及导航星历的基础。传统的接收机跟踪环路采用调整频率的方式来调整相位，不能及时消除跟踪误差，并且在弱信号条件下容易受到噪声影响，难以对信号进行精确跟踪。针对这一问题，提出了一种基于非相干预滤波器的频相直调环路控制算法，采用非相干预滤波器提取跟踪误差，并且在本地信号生成阶段直接将载波相位差、载波频率差、码相位差进行消除。实验表明，与传统环路相比，频相直调算法对载波相位、码相位迁入速度分别提高了90%和95%，高动态、弱信号下多普勒估计精度分别提高了69.25%和61.37%，并且频相直调算法能够有效抑制环路参数调整、载体突然机动对载波相位锁定带来的扰动。     

l波段低相噪频率器设计与仿真

频率源是现代电子系统的重要组成部分,在雷达、通信、导航、广播电视、遥控遥测、仪器仪表等许多领域得到了广泛应用.相 位噪声指标作为锁相环频率合成器的重要指标之一,对电子系统有着深刻的影响.低相噪技术是频率合成的重要技术,在通信、雷达等军事领域具有非常重要的地位.通过对l波段地相位噪声频率合成技术的研究,对提高我装备性能具有重要意义和非常管扩的应用空间.l波段低相位噪声频率合成是某型雷达发射机的子课题,主要通过对l波段地相位噪声技术的研究采设计一种l波段地相位噪声频率源.     

一种极化可重构微带天线的设计方法

本文提出了一种微带天线形成极化重构的方法,主要通过设计了一种天线馈电网络电路,控制馈电网络输出端口的幅度和相位,使微带天线形成极化重构性能,所设计的馈电网络结构简单,电性能实测结果良好与仿真结果一致,结合HFSS软件仿真获得了天线的方向图,天线方向图极化性能良好。     

分布式天线阵列中的参考相位稳定方法

光纤已被广泛研究作为在分布式阵列天线系统中向远程天线传播参考信号的有效手段。分布式阵列天线的一个关键问题是由不同天线接收的参考信号遭受由光纤长度变化以及外部环境变化引起的相位偏差,造成天线间的参考相位不同步。提出一种基于光纤的分布式阵列参考相位稳定方法,基于光纤的反馈回路来监控相位差,使用对称布置在前向通道和反馈通道上的移相器来连续地补偿相位差,实现了天线之间参考相位误差的有效连续补偿。仿真和实测结果表明,所提方法解决了分布式天线阵列光纤长度变化以及外部环境变化引起的相位偏差,当光纤分发10 MHz参考信号时,测试可得分布式天线之间的剩余相位误差小于±0.02°。