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光控相控阵雷达波控技术的研究

刘晓瑞  
【摘要】: 由于孔径效应和孔径渡越时间的限制,传统的相控阵雷达难以在大扫描角下实现大瞬时带宽,而光控相控阵在子阵级上引入实时延时线TTD(True time delay)进行子阵级的延时补偿,大大减轻了孔径效应,使相控阵雷达实现了宽带宽角扫描。所以,光控相控阵雷达的研究目前具有重大的理论意义和实践意义。 本论文首先从相控阵雷达系统的组成结构出发,介绍了相控阵雷达天线扫描的基本原理以及线阵天线的主要特性,并对相控阵天线的瞬时带宽进行了分析。 其次,介绍了子阵移相原理和采用光真延时技术的相控阵子阵结构。针对在光控相控阵天线中,子阵数和每个子阵内天线单元数的不同会对相控阵系统的性能有明显影响的问题,在分析了不同的子阵数对天线波束方向图的主瓣偏移和副瓣电平的影响的基础上,提出了一种只基于主瓣偏移的子阵划分方法,且通过计算机仿真实验证明了它的正确性。 再次,考虑到光控相控阵天线中,单元移相器普遍采用数字移相器,本论文简略介绍了随机馈相技术,并对二可能值法随机馈相的缺点进行了分析。针对二可能值法随机馈相结果的不稳定性,提出了利用二可能值法和遗传算法相结合的解决方案,并对此方法进行了计算机仿真。仿真结果表明,该方法可以有效地避免只采用二可能值法时馈相结果不稳定的缺点。


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