两维相扫天线波束优化技术研究

发布时间：2019-09-02 15:36

【摘要】：随着现代雷达电子技术的发展,相控阵雷达在多目标跟踪、抗电子干扰、多功能、多任务等领域得到了广泛的应用,这也对相控阵天线性能提出了更高的要求。本文主要在减小数字移相器相位量化误差对阵列方向图副瓣电平、阵列波束指向精度的影响,以及阵列天线方向图赋形等方向展开研究。数字移相器具有成本低、电气性能良好、结构简单的优点,目前,相控阵天线移相部件一般都采用数字移相器。数字移相器是以离散的状态来置相的,它的移相量是最小量化台阶的倍数,这就带来了阵列单元配相的相位量化误差。而最小量化台阶与数字移相器的移相位数是相关联的,每当数字移相器位数增加一位,那么移相量的最小量化台阶就小一倍。为了减小相位量化误差对相控阵天线性能的影响,一般有两种方法:第一种方法是增加移相器的位数,这种方法会带来移相器传输插损变大,成本大幅度升高;第二种方法是采用各种数学方法优化阵列单元配相,减小量化误差带来的影响。比较两种方法可知,第一种方法能实现良好的天线电气性能,第二种方法胜在成本低,在工程实践中需要折中选择使用。相位量化误差会产生寄生副瓣,同时也会带来阵列波束指向偏差。本文采用遗传算法对阵列单元配相进行优化,减小了量化误差对天线性能的影响。在一些特定的应用场合,对天线方向图形状有特殊的要求,如,俯仰面余割平方赋形、平顶赋形等。而相控阵天线只需要改变单元间的相位关系,就可以实现对方向图的赋形,这使得相控阵天线方向图赋形具有反应速度、灵活方便、成本低的优势。本文采用遗传算法对相控阵天线单元进行相位优化运算,得到效果良好的赋形方向图。以上工作在hfss软件中得到了验证,能够实现比较好的相控阵天线波束指向以及阵列方向图赋形。
【图文】：

图 1-1 雷声综合防御系统大型相控阵雷达希德.马丁公司研制的远程空中警戒、辅助导航、进标全固态相扫远程三坐标雷达 AN/FPS-117(或 TPS7图 1-2 洛克希德 马丁公司的 AN/FPS-117

图 1-1 雷声综合防御系统大型相控阵雷达洛克希德.马丁公司研制的远程空中警戒、辅助导航、进程技指标全固态相扫远程三坐标雷达 AN/FPS-117(或 TPS77
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN821.8

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本文编号：2531014