某型米波极化收发组件的设计与研究

发布时间：2017-10-08 13:19

  本文关键词：某型米波极化收发组件的设计与研究

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【摘要】：有源相控阵技术在第四代雷达中成为主流应用,而其实际上就是在雷达工作中通过有序控制阵列天线中各有源单元的幅度、相位从而在空间形成扫描波束。收发组件是构成有源相控阵雷达的基础,它的尺寸、质量、成本、稳定性等参数直接影响雷达的指标,实际上是有源相控阵雷达实现技战术功能的核心。从频率角度而言,每个频段都有其实际的应用优点。米波雷达具有独特的优点,近年在反隐身目标和对抗辐射导弹方面所体现的优势引起了雷达界的高度重视。米波有源相控阵雷达的发展趋势是高性能与多功能化,提高雷达自身性能,发展测量多维信息,在发挥反隐身、反防辐射、抗干扰等固有特点外,进一步朝着智慧化、小型化的方向发展。就极化而言,作为雷达反隐身的重要研究领域,也是极具研究价值。综合各方面积的特征,使得具有极化选择功能的收发组件成为米波雷达研制需求的重要范畴。当前结合有源相控阵技术在第四代雷达中的应用,米波极化收发组件具有非常实际的研发意义。本课题在学习、了解经典收发组件原理、常规极化通道的基础上,结合米波雷达的实际特点,通过设计、计算、仿真等方法,进行了米波极化收发组件的总体框架设计、发射功放链路设计、移相器设计等,确定了极化收发组件的框架,开展完整的工程研究及开发工作。研发过程中在原理样机上进行了幅相一致性研究、环境适应性研究试验等工作,其次通过工程样机验证了设计的正确性以及制造的可行性,最后综合总结归纳提出了收发组件设计中应考虑的关注点。课题结合实际产品研制需要,创新设计并实现了一种米波极化收发组件。该组件实现了双通道,可配合天线完成多种极化。发射通道脉冲宽度最大1ms、工作占空比25%条件下最大发射峰值功率大于350W;接收通道噪声系数小于2.2dB,通道增益大于20dB;其他各项参数如发射改善因子、谐杂波抑制、抗烧毁功率、接收通道饱和电平、动态范围、幅相一致性、切换时间等均达到应用需求,目前该型收发组件已获得两项国家专利。
【关键词】：有源相控阵 收发组件 极化 功率放大器 移相器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及其意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 论文主要工作14
• 1.4 论文结构14-15
• 第二章 收发组件涉及的主要原理及方法15-43
• 2.1 收发组件概述15-16
• 2.2 收发组件的工作原理16-27
• 2.2.1 收发组件主要构成17-20
• 2.2.2 收发组件涉及的指标20-27
• 2.3 收发组件主要部件原理及设计方法27-38
• 2.3.1 功放链路原理及设计方法27-32
• 2.3.2 接收链路设计方法32-33
• 2.3.3 高低通滤波式开关线移相器原理及设计方法33-35
• 2.3.4 电磁兼容设计方法35-38
• 2.4 收发组件测试方法38-42
• 2.4.1 发射通道测试要点38-39
• 2.4.2 接收通道测试要点39-40
• 2.4.3 组件其他整体指标40-41
• 2.4.4 收发组件自动测试系统简介41-42
• 2.5 小结42-43
• 第三章 米波极化收发组件仿真与设计43-57
• 3.1 产品需求分析43-44
• 3.2 收发组件主要部件仿真与设计44-56
• 3.2.1 收发组件框架设计44-46
• 3.2.2 功率放大器的仿真设计46-50
• 3.2.3 接收链路的实现50-51
• 3.2.4 移相器的仿真设计51-54
• 3.2.5 结构与工艺介绍54-56
• 3.3 小结56-57
• 第四章 米波极化收发组件测试57-67
• 4.1 收发组件测试方案概述57-59
• 4.2 原理样机测试59-60
• 4.3 功率放大器幅相一致性影响因素测试60-63
• 4.3.1 影响因素分析与样件测试61-63
• 4.3.2 幅相一致性设计控制点63
• 4.4 工程样机测试63-64
• 4.5 环境例行试验64-66
• 4.6 小结66-67
• 第五章 总结67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士期间取得的研究成果71-72

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