课件:有源相控阵雷达系统(附下载)

雷达系统构成

  • 有源相控阵雷达系统定义

  • 有源阵列的优势

  • 有源阵列系统的设计和分析

先进有源阵列结构

  • 数字相控阵雷达系统的定义

  • 数字阵列的优势

  • 相控阵雷达系统举例

极化相控阵

  • 双极化配置的定义

  • 双极化相控阵的优点

多任务相控阵

  • 同时多波束

  • 多载频

系统成本和主要注意事项


有源相控阵

阵列上的每一个单元都是一个具备发射和接收功能的有源器件(具备T/R模块)。

  • 用于发射的高功率放大器(HPA)

  • 用于接收的低噪声放大器(LNA)

  • 单片微波集成电路(MMIC)

固态半导体元件提供信号增益

  • 与衬底材料相关的固态技术

  • 砷化镓(GaAs)

  • 硅锗(SiGe)

  • 碳化硅(SiC)

  • 氮化镓(GaN)

  • 管技术

  • 速调管

  • 交叉场放大器(CFA)

  • 行波管(TWT)


有源相控阵雷达主要部件

  • 天线

  • 辐射单元

  • T/R模块

  • 波束形成

  • 波束控制计算机

  • 励磁器(波形发生器)

  • 接收器(射频信号到数字信号)

  • 信号处理器(目标检测处理)

  • 雷达控制器(同步,控制和调度雷达操作)


有源阵列雷达系统的优点

  • 设计和操作

  • 用电缆替换波导(雷达管道)

  • 无管预热时间或脉冲限制

  • 可靠性

  • 固态电子器件的平均故障间隔时间通常比管子更长

  • 构件失效条件下功能衰减较少

  • 性能

  • 噪声系数 - >提高的检测灵敏度

  • 杂波衰减 - >存在杂波时提高检测灵敏度

  • 数字波束成形

杂波衰减

  • 系统减少杂波干扰的能力受到硬件不稳定性错误的限制

  • 脉冲到脉冲的相位/幅度误差-脉内噪声

  • 主要贡献者

  • 模数转换器(ADC)

  • 下变频一级本震(LO)

  • 高功率放大器(HPA)

  • 低噪声放大器(LNA)

  • 激励器/波形发生器

  • 有源天线改善系统的杂波衰减

  • 通过分布式HPA/LNA实现错误的不相关

数字波束形成

  • 数字波束成形是在辐射元件或子阵列一级实现雷达信号数字化

  • 使用数字计算机在数字域形成波束

  • 波束的数量受计算延迟和数据吞吐量的限制

  • 数字波束形成可提供多个同步波束,并改善系统瞬时动态范围(IDR)和杂波衰减

  • 可以在模拟波束成形中使用多个波束

  • 额外的RF损失(检测灵敏度下降)

  • RF硬件复杂性


极化配置模式

本文为用户翻译内容,翻译者:果冻杨;赞赏归属译者,欢迎您的支持和鼓励!给微信公众号发送“180615”的都可以直接下载本文中英文版