雷达系统构成
- 有源相控阵雷达系统定义
- 有源阵列的优势
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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
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相控阵雷达系统举例
极化相控阵
- 双极化配置的定义
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双极化相控阵的优点
多任务相控阵
- 同时多波束
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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)
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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)
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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
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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)
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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
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设计和操作
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用电缆替换波导(雷达管道)
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无管预热时间或脉冲限制
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可靠性
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固态电子器件的平均故障间隔时间通常比管子更长
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构件失效条件下功能衰减较少
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性能
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噪声系数 – >提高的检测灵敏度
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杂波衰减 – >存在杂波时提高检测灵敏度
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数字波束成形
杂波衰减
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系统减少杂波干扰的能力受到硬件不稳定性错误的限制
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脉冲到脉冲的相位/幅度误差-脉内噪声
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主要贡献者
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模数转换器(ADC)
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下变频一级本震(LO)
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高功率放大器(HPA)
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低噪声放大器(LNA)
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激励器/波形发生器
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有源天线改善系统的杂波衰减
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通过分布式HPA/LNA实现错误的不相关
数字波束形成
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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
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波束的数量受计算延迟和数据吞吐量的限制
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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
原文始发于微信公众号(雷达通信电子战)