收藏本站
收藏 | 论文排版

宽带宽角扫描相控阵天线系统

邓斌  
【摘要】:传统相控阵天线虽然具有众多的优点,但是由于受到孔径渡越时间和波束指向漂移的限制,难以在大扫描角度下实现宽瞬时带宽。随着电子科学技术的快速发展与应用,电磁环境日趋复杂,各种有源和无源干扰、反辐射导弹以及其它先进的电子对抗系统,严重的威胁着相控阵雷达的工作与生存,为了有效对付这些威胁,雷达需要具有抗干扰、抗轰炸、反隐身、反低空突防能力,采用宽带、宽角有源相控阵天线(相对瞬时带宽≥±10%,扫描范围≥±45°),是先进雷达实现“四抗”能力的途径之一,也是近年来雷达技术研究的热点,它一般通过延时补偿来抵消孔径渡越时间和波束指向漂移,可以应用在宽带甚至超宽带雷达的波束形成与处理中。宽带、宽角有源相控阵天线是多任务共享孔径的大空域扫描天线,可以同时探测识别并跟踪多个目标,具有广阔的应用前景。本文密切结合天线与微波技术国防科技重点实验室课题“宽瞬时带宽相控阵天线系统频响特性研究”,系统的研究了在大瞬时带宽、大扫描角情况下,有源相控阵天线单元与阵列的详细设计方法和频响特性,从理论上分析了影响相控阵天线瞬时带宽提高的因素以及大型相控阵天线阵面上数以万计的有源收发通道的幅相起伏和幅相一致性对系统性能的影响。作者的主要工作和研究成果可概括为以下几个方面:1.研究了两种适用于宽带、宽角相控阵天线的宽带天线单元—多层孔径缝隙耦合微带天线和新型槽线天线。利用Q因子理论来指导超宽带天线设计,天线单元的外形尺寸与阻抗带宽的扩展是相互矛盾的,本文利用多贴片式谐振、增加基片厚度、缝隙耦合和阻抗加载方式,拓展天线单元阻抗带宽,并通过在贴片周围加入金属化过孔(vias),抑制沿介质传播的表面波,提高天线的辐射效率;通过填充高介电常数材料实现E、H面扫描,加工了实物,并对其阵中有源驻波特性和辐射特性进行测试,实测结果和仿真结果一致性较好,满足阵列宽带宽角扫描要求;2.研究了基于多目标优化的改进差分遗传算法的不等间距阵列综合问题。通过对交叉概率因子(CR)和变异策略的分析,提出了一种新型自适应差分遗传算法,该算法基于每一代种群的多样性对算法的CR和变异策略进行自适应选择,在收敛速度和求解精度方面均优于传统算法。利用该算法研究了不等间距阵列宽带宽角扫描问题,优化单元间距、幅度,计算结果表明,优化后不等间距阵列天线可以进行宽带宽角扫描;3.通过大位延迟线和小位延迟线在阵面混合优化配置,提出了一种在宽带相控阵天线中分级使用延时网络扩展瞬时带宽的方案,该方案可获得与阵元级接入一致的指向校正精度,简化了系统的复杂度,降低了成本,具有较好的工程实现性;针对宽带相控阵天线中子阵级配置实时延时网络方案,分析了不同方案下相位补偿量化误差曲线,提出了一种由于量化误差引起的波束指向偏差修正方法,通过在子阵内随机配置延时量,指向偏差与波束宽度比小于0.5%,指向偏差小于0.2%,达到了修正天线带内色散的目的;4.根据宽带宽角相控阵天线频响特性的原理,建立系统的数学仿真模型,分析计算各有源通道的带内幅相误差和幅相起伏对阵面频响特性的影响,重点分析在不同误差量级,不同误差位置对系统频响特性的影响,并根据试验数据,进行迭代修正后,得到仿真模型。将测量的阵面系统幅度、相位频响特性代入雷达系统中进行修正,并做成像试验;5.分析了天线罩对阵列天线的频响特性影响,并研究了适用于宽带宽角有源相控阵天线的双层有源频率选择表面(AFSS)天线罩,该AFSS由频率选择表面(FSS)、PIN二极管阵列和DC馈线网络构成,通过调节二极管阵列偏置电流,动态调节AFSS的透过特性,实现在制定频带的开关切换,加工了实物,并测试了其在不同极化和不同入射角下入射系数和反射系数。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 侯飞;柏利;乔淑君;;数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计[J];计算机测量与控制;2017年01期
2 李文舒;刘岗风;李振伟;李俊瑶;;基于ANSYS的车载相控阵天线骨架结构分析[J];无线电工程;2017年02期
3 伏浩;李小浩;李会莲;;共形相控阵天线的技术研究[J];大众科技;2014年08期
4 王炜;杨霄;周大伟;史冲;;共形相控阵天线仿真与优化[J];数字技术与应用;2014年05期
5 伏浩;李小浩;李会莲;;共形相控阵天线的技术浅析[J];通讯世界;2014年13期
6 阎鲁滨;;星载相控阵天线的技术现状及发展趋势[J];航天器工程;2012年03期
7 戴幻尧;李永帧;薛松;王雪松;;相控阵天线空域极化特性的高频仿真分析[J];电波科学学报;2011年02期
8 严济鸿;何子述;曹俊友;王章静;;光控相控阵天线中的光实时延时技术[J];光通信技术;2007年07期
9 ;相控阵天线设计减小了体积增加了带宽[J];电子设计技术;2006年08期
10 郑雪飞;高铁;;相控阵天线中场校正技术研究[J];微波学报;2005年05期
11 齐拴虎,何志权;毫米波相控阵天线研究[J];舰船电子对抗;2004年03期
12 李宏,薛冰,杨英科;相控阵天线的测试技术[J];中国测试技术;2003年05期
13 张国华,袁乃昌;相控阵天线中的光波束形成技术[J];无线电工程;2001年03期
14 朱瑞平,何炳发;空馈相控阵天线的效率[J];现代雷达;1999年06期
15 束咸荣,晏焕强,郭燕昌;大型稀布相控阵天线设计及其旁瓣电平研究[J];微波学报;1996年03期
16 毕世龙;相控阵天线新技术[J];飞航导弹;1994年11期
17 郑会利,毛乃宏;相控阵天线单元研究[J];电波科学学报;1995年Z1期
18 张直中;;大相控阵天线自适应聚焦成像技术[J];现代雷达;1987年04期
19 A.Balletta;R.Evangelisti;C.Nacolai;张德文;;大功率干扰机用的宽带相控阵天线[J];电子对抗技术;1987年06期
20 潘明伟;;瑞典新型AEW雷达[J];现代雷达;1988年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孟明霞;史永康;姜智楠;肖伟清;邓昊;;航天相控阵天线技术发展综述[A];第三届航天电子战略研究论坛论文集(遥测遥控专刊)[C];2017年
2 王秉中;王任;温亚庆;丁霄;;具有大角度扫描能力的平面相控阵天线研究[A];2015年全国微波毫米波会议论文集[C];2015年
3 毕佳明;金博识;杨彩田;吴群;;毫米波段共形相控阵天线技术研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
4 田步宁;;一种光控波束相控阵天线[A];卫星通信技术研讨会论文集[C];2004年
5 何海丹;何庆强;;毫米波相控阵天线高密度集成设计技术[A];2013年全国微波毫米波会议论文集[C];2013年
6 鲁加国;;机载多模相控阵天线[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
7 邓建华;逄立飞;王凯;董宇亮;余敏;;基于并行仿真的天线与相控阵天线动态测试与智能调校系统[A];2018年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2018年
8 聂念胜;杨雪松;王超;王秉中;;一种基于方向图可重构天线的大角度扫描相控阵[A];2018年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2018年
9 黄迎春;左乐;张莹;张浩斌;;一种相控阵天线仿真设计[A];2017年全国天线年会论文集(上册)[C];2017年
10 沈均好;王春峰;吴超;;共形宽带六元无源定位相控阵天线的研究[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邓斌;宽带宽角扫描相控阵天线系统[D];南京大学;2018年
2 温亚庆;平面微带相控阵天线大角度低旁瓣扫描问题研究[D];电子科技大学;2017年
3 隆锐;相控阵天线测量与校准技术及其误差分析[D];电子科技大学;2017年
4 夏润梁;相控阵天线宽角宽带扫描方法研究[D];电子科技大学;2017年
5 赵红梅;星载数字多波束相控阵天线若干关键技术研究[D];南京理工大学;2009年
6 丁霄;基于方向图可重构技术的相控阵大角度扫描特性研究[D];电子科技大学;2013年
7 赵菲;共形相控阵天线分析综合技术与实验研究[D];国防科学技术大学;2012年
8 李梅;基于人工电磁材料的宽角扫描相控阵天线研究[D];电子科技大学;2016年
9 李曙光;面向光控相控阵天线的光纤真时延迟技术研究[D];上海交通大学;2012年
10 樊芳芳;超宽带天线与相控阵天线系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹文慢;宽带与双频段共口径相控阵天线研究与设计[D];电子科技大学;2018年
2 赵月明;方向图可重构的大龟度扫描相控阵天线研究[D];哈尔滨工程大学;2016年
3 姜智楠;球形相控阵天线的优化设计技术研究[D];中国航天科技集团公司第一研究院;2017年
4 唐文杰;一种相控阵天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2017年
5 李有铭;圆形共形相控阵天线的设计与分析[D];燕山大学;2010年
6 孙丽;相控阵天线在近场聚焦中的研究与应用[D];电子科技大学;2017年
7 李玮;相控阵天线故障诊断方法研究与软件实现[D];电子科技大学;2014年
8 张秀峰;用于探地雷达系统的相控阵天线的研究与设计[D];安徽理工大学;2014年
9 丁昱智;基于紧耦合结构的超宽带相控阵天线研究与设计[D];西安电子科技大学;2014年
10 龚雪;宽带相控阵天线小型化技术研究[D];电子科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 高阳特;如何成就“星际实时对话”[N];中国航天报;2013年
2 陈佳佳;“每一次都是新的开始”[N];中国航天报;2014年
3 本报特约撰稿 郭宣;神秘天线让卫星随时“对话”[N];世界报;2013年
4 本报记者 唐爱平;民口小企业“通天”大事业[N];湖南日报;2014年
5 罗山爱;从“拼钢铁”到“斗芯片”[N];中国国防报;2010年
6 朱秀才 姜东;“变形金刚”:铠甲[N];解放军报;2006年
7 陈立;“平克尼”号欲近海称霸[N];中国国防报;2004年
8 郭衍莹;S-400怎么样,专家有话说[N];中国航天报;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978