电扫偶极子相控阵天线的空域极化特性分析

推导了偶极子线性阵列和平面相控阵天线在空域波束电扫时辐射场的极化特性,建立了数学模型。计算结果和仿真分析表明:偶极子相控阵天线辐射场在空域扫描各个波位的极化特性并不一致,是具有一定差异的,当待测目标的方向偏离天线电轴方向时,所接收到的电波极化状态也会随偏离电轴的方向和仰角而改变。该结论对于现代电子战中相控阵天线系统的精确建模与仿真具有重要意义,对于研究和利用天线的极化特性进行雷达极化抗干扰技术是非常必要的。     

卫星通信抗干扰技术综述

卫星在现代战争中发挥着举足轻重的作用,提高卫星通信的抗干扰能力具有非常重要的意义.通过分析卫星通信系统面临的各种干扰类型,综述了现有卫星通信系统常用的抗干扰技术的原理、特点和国外的发展现状,包括天线抗干扰技术、扩频技术、星上处理技术等.讨论了卫星通信抗干扰技术研究的发展方向和今后值得进一步研究的问题.     

单极化圆台相控阵天线的空域极化特性

针对水平或垂直极化偶极子激励的单极化圆台相控阵天线,建立了其电扫描时空域极化特性的数学模型.理论分析和仿真结果表明单极化圆台相控阵天线的空域极化比随观测角偏离法线方向的角度单调递增,随斜面倾角增大而单调递减.同时,圆台相控阵天线的方向图与阵元极化方式、波束指向角以及观测角有关.圆台阵面规模越大,方向图和空域极化变化越丰富.以上结论为基于圆台相控阵天线空域极化特性的极化散射矩阵测量、极化滤波和抗干扰等研究提供了理论依据,为全极化圆台相控阵天线设计、极化特性分析和极化校准等研究奠定了理论基础.     

新型相控阵天线系统初探

本文介绍一种采用固态相控阵及数字波束形成技术的新型相控阵天线系统。采用这种系统能提高防空导弹制导雷达的威力及对抗各种干扰。     

相控阵天线物理和功能毁伤评估方法研究

针对相控阵天线毁伤评估中物理毁伤情报提取难、功能毁伤程度判断难的问题,运用计算机视觉和相控阵天线仿真技术,探索智能化毁伤评估方法。在航侦图像基础上,通过计算机视觉技术提取遭毁伤阵元位置信息,得到物理毁伤结果,根据阵元位置信息在Matlab环境中构建天线模型,仿真对比打击前后探测距离和抗干扰性变化,得到功能毁伤情况。仿真结果表明,该方法可以较好地提取物理毁伤信息,通过软件仿真构建物理毁伤与功能毁伤间映射关系,相关研究结果为智能化快速开展相控阵天线毁伤评估提供了新的方法和思路。     

电磁带隙结构单脊波导缝隙相控阵天线的实验研究

提出一种电磁带隙结构交错排列的单脊波导缝隙相控阵天线,并与相同尺寸的普通单脊波导缝隙相控阵天线作比较。测试结果表明该天线的方向图得到了明显的改善,单元之间的耦合系数减小,背瓣的辐射电平显著降低,扫描特性得到了改善;同时也说明了电磁带隙结构可以取得比扼流槽更好的抑制表面波的效果。这对于提高单脊波导缝隙相控阵天线的辐射性能具有重要意义。     

相控阵雷达天线阵面T/R单元失效演示模型

针对相控阵雷达天线阵面T/R单元数量庞大,故障时有发生,且失效数量和位置有随机性等特点,首先对平面相控阵雷达的天线性能参数进行了计算;然后,对不同失效T/R单元位置和数量下的天线性能参数进行了仿真分析,仿真结果表明:不同失效数量和位置对天线性能参数影响效果不同;最后,为了更加直观演示T/R单元失效对天线性能的影响,利用MatlabGUI界面设计了平面相控阵天线阵面T/R单元失效演示模型,为T/R单元的维修决策提供理论依据。     

前言

我院相控阵天线研制组自1973年以来开展了对多极化相控阵天线的研究。本专辑收入的15篇文章是前一阶段研究工作的部分初步总结。重点企图从理论上、方法上、基本公式推导和物理概念上阐明多极化相控阵天线研究中的若干基本问题。文中引用了大量计算数据和实验数据,其目的也是为了更好地阐明这些问题,而不是为了介绍这些结果本身。本专辑主要内容可分为四个部分。     

二维波束控制引信与定向战斗部配合

将相控阵天线引入引信中,实现了引信天线波束的二维控制。研究了相控阵天线的基本原理,给出了波长、扫描范围和阵元数等参数的值。研究了目标脱靶方位识别原理,分析了定向战斗部破片动态杀伤区的散布特性。把定向战斗部中心破片飞向角与引信波束指向角之差作为起爆控制量,提出了一种相控阵引信与定向战斗部配合的方法。仿真结果表明,这种方法能精确控制战斗部起爆时机,提高引战配合效率。     

多波束相控阵天线角跟踪性能及测试方法

针对目前对多波束相控阵天线角跟踪性能测试研究较少的问题,首先分析了多波束相控阵天线的单脉冲和差测角方法,并对波束滑动、波束穿越及信号频率变化对角跟踪性能的影响进行了仿真分析。类比传统的雷达精度校飞试验,提出了基于飞艇的角跟踪性能测试方法,对角跟踪精度及误差范围进行测试,并利用STK软件实现了可视化。仿真分析表明,该方法可以实现对多波束相控阵天线角跟踪性能的评定并具有较高的工程应用价值。     

相控阵天线关键技术发展趋势

相控阵天线必然朝着降低成本和提高性能的趋势发展,因此从以下几个方面分析其关键技术的发展方向:增加带宽,提高T/R组件的附加功率效率,移相器技术,数字化电路,以及引入稀布阵技术等。对相控阵技术的需求也是对这些相关技术发展的一种重要的推动力。     

引入区域量化的相控阵天线维修优化模型

针对大型相控阵天线维修成本高、多部件维修时机难以确定、模型仿真计算困难等问题,提出一种引入区域量化的维修优化模型。建立天线阵列的区域量化模型,将天线阵列维修问题转化成一个由不同区域阵元组成的k/n系统维修优化问题。以使用可用度为约束条件,以单位时间维修费用最小为优化目标,建立引入区域量化的大型相控阵天线多部件视情维修决策优化模型,并通过算例仿真与分析进行了模型验证。结果表明:提出的维修优化模型真实有效,能够很好地解决分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。     

航空卫星通信

航空卫星通信系统能为飞机提供大容量、高质量的通信和多种业务,尤其能为越洋飞机提供控制和通信。本文针对航空卫星通信的特点,讨论了:传输特性、机上天线、调制和编码技术、信号的截获与同步、系统结构等方面的问题。     

批量定量送修的相控阵天线维修设备优化模型

为解决相控阵天线故障LRU批量定量送修情况下的维修设备数量确定问题,首先根据相控阵天线维修特点提出了M~Q/M/c/∞排队模型,描述了故障LRU批量定量送修的排队维修过程;然后,基于所建立的排队模型,建立了维修设备优化配置模型,给出了维修设备的数量确定方法;最后,通过算例分析与比较对所提出的维修设备优化配置模型进行了验证。结果表明:该模型能够为相控阵天线维修设备的数量确定提供理论依据,对部队维修资源的合理配置具有一定的指导意义。     

粒子群算法用于阵元失效校正

相控阵天线由成百上千的阵元组成,以其独特的优势迅速发展。在实际应用中,由于各种原因会出现阵元失效的情况。严重的影响相控阵天线的使用。由于相控阵天线幅相可控的特殊性,可运用幅相调控的方法对失效阵元造成的损失进行校正。运用粒子群算法对失效后的阵面进行优化,寻找最优解使失效后的阵面达到一个较好的状态,使阵元失效后的阵面天线能降低性能投入使用。     

相控阵天线波束的电子控制装置

引言最近十年来在雷达、通信及其他军用系统内越来越广泛地采用具有电控波束能力的相控阵天线。多数相控阵天线波束形成电路的不可缺少的组成部分是串接在每个辐射单元通道内的移相器。当控制信号加到移相器时,在天线出口便建立起所需要的微波信号的相位分布,这便使波束偏向给定的角度方向。     

粒子群算法用于阵元失效校正北大核心

相控阵天线由成百上千的阵元组成,以其独特的优势迅速发展。在实际应用中,由于各种原因会出现阵元失效的情况。严重的影响相控阵天线的使用。由于相控阵天线幅相可控的特殊性,可运用幅相调控的方法对失效阵元造成的损失进行校正。运用粒子群算法对失效后的阵面进行优化,寻找最优解使失效后的阵面达到一个较好的状态,使阵元失效后的阵面天线能降低性能投入使用。     

新一代相控阵雷达预警机

20世纪80年代中期以来,美国、以色列、瑞典、荷兰等国家为了增强预警机对目标、特别是对隐身目标的探测能力,竟相研制新一代相控阵雷达预警机——用电扫描相控阵天线雷达取代机械扫描旋罩天线雷达,是预警机雷达体制发展中的重大革新。     

星载智能天线——卫星通信系统不可缺少的抗干扰手段

抗干扰问题一直是卫星通信领域的一个研究重点，智能天线由于能在空域内有效地抑制干扰的同时提高接收信号的信干噪比，因而成为军用卫星通信系统不可缺少的一种抗干扰手段。本文着重阐述了星载智能天线的基本概念、关键技术及研究状况，最后还指出了有待于研究的关键技术和今后的发展方向。     

雷达抗前门耦合攻击防护能力对比分析

针对雷达遭受高功率微波武器攻击时容易损伤的问题,理论分析了雷达最远防护边界和雷达天线增益及接收机限幅器能力的关系,从空间滤波的角度,对比了反射面雷达和有源相控阵雷达抗前门耦合攻击的能力。分析得出只有高功率微波武器处于反射面雷达天线的主瓣范围附近时,对其前门耦合攻击效果才强于有源相控阵雷达;反之,要弱于有源相控阵雷达。由于反射面天线雷达主波束很窄,造成攻击的时机很短,所以反射面雷达在面对高功率微波武器时防护能力更强。