四維天線陣在單脈沖雷達(dá)測向中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、單脈沖天線是精密跟蹤和制導(dǎo)雷達(dá)中廣泛采用的一種同時(shí)多波束天線，它能夠同時(shí)提供測角誤差信息所需要的全部波束，實(shí)現(xiàn)在單次脈沖回波上比較各波束的輸出。隨著空間宇航技術(shù)的迅速發(fā)展，迫切要求提高雷達(dá)對目標(biāo)的自動(dòng)捕獲能力以及對付較大空域內(nèi)的多目標(biāo)群。采用常規(guī)的廣角掃描相控陣?yán)走_(dá)是解決這個(gè)任務(wù)的一種可行辦法，但大型相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)饋電結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，尤其是其幅度激勵(lì)動(dòng)態(tài)范圍比常常較高，給饋電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)帶來困難。
　　四維天線陣作為一種新型

2、的陣列，由于引入了新的一維自由度——時(shí)間，因而具有常規(guī)相控陣所不具有的新特性。通過合理設(shè)計(jì)每個(gè)陣元的工作時(shí)間和單元間距，利用四維天線陣的多個(gè)邊帶，可在自由空間中實(shí)現(xiàn)多波束而無需移相器和衰減器，并可在原有基礎(chǔ)上沿襲常規(guī)相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)處理技術(shù)，從而可以提升單脈沖雷達(dá)的相關(guān)性能指標(biāo)。本文主要針對四維天線陣應(yīng)用于單脈沖雷達(dá)測角開展了相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。論文主要分為以下三個(gè)部分：
　　首先，本文利用差分進(jìn)化算法對四維天線陣各單元的時(shí)間函數(shù)和

3、陣元間距進(jìn)行優(yōu)化，充分利用了邊帶輻射，實(shí)現(xiàn)了適合于單脈沖雷達(dá)體制下的四維天線陣多波束方向圖綜合。較常規(guī)相控陣的多波束技術(shù)，四維天線陣節(jié)省了大量移相器的引入，因此可極大的簡化天線陣的饋電系統(tǒng)，降低了天線陣的造價(jià)。
　　其次，在單脈沖體制下，本文利用四維天線陣所產(chǎn)生的多波束實(shí)現(xiàn)了和差波束測角，并對該原理進(jìn)行了仿真，分析了有噪聲情況下的測角誤差，此外，針對該應(yīng)用的接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做出了設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，較常規(guī)相控陣，四維天線陣可以在較寬