雷达原理_第七章-角度测量.ppt

1. 概述 相位控制阵列：多个天线单元排成，各阵元馈电相位按一定程序灵活控制，完成特定的空间扫描 优点： 相扫，无机械惯性，快速波束捷变 多目标、远距离、高数据率、高可靠性 多功能、多波束、自适应抗干扰 缺点： 波束宽度随扫描方向变化 移相器控制波束的发射与接收 无源阵：收发共用一个或几个发射机和接收机 有源阵：每个阵元都连有可提供所需辐射功率的收发（Ｔ/Ｒ）固态组件，即都是有源的 固态组件的功率源是低功率的 各阵元辐射功率在空间进行合成 各阵元辐射信号间相位关系固定，即相参 各阵元的相位和振幅分布可按要求控制 有源阵的优点: 功率源直接联在阵元后面，馈源和移相器的损耗不影响雷达性能；接收机噪声系数由T/R组件中的低噪声放大器决定 阵元馈源和移相器功率容量低，轻便廉价 大量低功率固态源取代易损坏的高电压、 大功率发射机，系统可靠性提高 固态阵和数字波束形成及阵列信号处理技术相结合，天线性能改善潜力大 移相器 移相器：实现相扫的关键器件 对移相器的要求： 移相精确、性能稳定、频带和功率容量大、便于快速控制、激励功率和插入损耗小、体积小、重量轻等 移相器的种类： PIN二极管移相器、铁氧体移相器、数字式移相器等 收发都用多波束 接收多波束，发射宽波束，收发覆盖相同空域 接收多波束用得较多，因为： 功率弱，技术上易实现，控制和处理灵便 多波束形成方法 空间馈电、射频延迟线、移相法、子天线阵、中频延迟线、 光频（光纤实现） 针状波束在仰角的快扫可以采用相位扫描的办法, 也就是对阵天线每行阵元馈电输出端的移相器进行电控。这种电扫方法是最灵活且目前用的最多的一种相位扫描方法, 它可以灵活地形成和、差波束, 采用顺序扫描或随机扫描; 波形设计和波束指向可以完全独立。  波束扫描也可以采用双平面均为电子扫描的系统, 如图 7.58 所画的示意图。早期采用一维相扫一维频扫, 而目前用得更多的则是相位-相位电扫系统, 就是相控阵雷达。由于它具有灵活、 快速的波束扫描能力, 因而可以实现快速改变波束指向和波束的驻留时间, 亦即根据需要灵活控制波束在任一指向的数据率。再加上计算机控制、波形产生、信号和数据处理的功能, 使相控阵雷达有以下一些具体优点: 7.6 三 坐 标 雷 达 图 7.58 双平面电子扫描系统示意图 (a) 相位-频率电扫描系统; (b) 相位 - 相位电扫描系统 7.6 三 坐 标 雷 达 (1) 有哪些信誉好的足球投注网站时的功率和能量可以在计算机控制下变化而获得最佳分配, 这可以用改变不同波束指向时的驻留时间以及发射波形来获得, 同时这两个参数的选择还影响消除杂波的能力。 (2) 有哪些信誉好的足球投注网站和跟踪的功能可以独立地进行, 有哪些信誉好的足球投注网站到并确认为目标后, 精确的参数估计可在跟踪模式下完成, 这时可改变驻留时间和采用最佳波形。跟踪时的数据率可自适应地改变，以适应诸如跟踪启动和目标机动的情况。  (3) 多功能工作, 即有哪些信誉好的足球投注网站的同时可以跟踪多个目标。 工作的模式亦是多样的, 可灵活变化。  7.6 三 坐 标 雷 达 2. 多波束三坐标雷达 多波束三坐标雷达就是在一个(或两个)平面内同时存在数个相互部分重叠的波束。若每个波束的立体角与单波束三坐标雷达一样为θ, 现假定有M个波束, 则总的波束立体角为θ2=Mθ。故与单波束三坐标雷达相比, 在有哪些信誉好的足球投注网站空域和精度等相同的条件下, 数据率提高到原来的M倍是可能的。  必须强调的是用增加波束的数目来提高数据率D, 要相应地增加发射功率, 以保证每个波束所探测的空域均有足够的距离覆盖能力, 否则, 假定M个波束均分发射功率, 而总的发射功率仍和单波束雷达一样, 则每个波束的回波功率减小至原来的1/M,为了达到同样的检测概率, 必须增加脉冲积累数N, 其结果是与单波束雷达相比, 数据率并没有提高, 甚至还可能降低(当积累不理想时)。 7.6 三 坐 标 雷 达 图7.59 称为偏焦多波束三坐标雷达, 天线的馈源为多个喇叭, 在抛物面反射体的焦平面上垂直排例, 由于各喇叭相继偏离焦点, 故在仰角平面上可以形成彼此部分重叠的多个波束。  图7.59 偏焦多波束三坐标雷达原理方框图 收发开关 接收机 7.6 三 坐 标 雷 达 发射时, 功率分配器将发射机的输出功率按一定比例分配给多个馈源通道, 并同相激励所有馈源喇叭, 使在仰角平面上形成一个覆盖多个波束范围的形状近似为余割平方形的合成发射波束。 接收时, 处在不同仰角上的目标所反射的信号, 分别被相应的馈源喇叭所接收, 进入各自的接收通道, 其输出回波信号代表目标在该