四維天線陣在單脈沖雷達測向中的應用基礎研究.pdf

1、單脈沖天線是精密跟蹤和制導雷達中廣泛采用的一種同時多波束天線，它能夠同時提供測角誤差信息所需要的全部波束，實現(xiàn)在單次脈沖回波上比較各波束的輸出。隨著空間宇航技術的迅速發(fā)展，迫切要求提高雷達對目標的自動捕獲能力以及對付較大空域內(nèi)的多目標群。采用常規(guī)的廣角掃描相控陣雷達是解決這個任務的一種可行辦法，但大型相控陣雷達系統(tǒng)饋電結(jié)構(gòu)復雜，造價昂貴，尤其是其幅度激勵動態(tài)范圍比常常較高，給饋電網(wǎng)絡的實際實現(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——時間，因而具有常規(guī)相控陣所不具有的新特性。通過合理設計每個陣元的工作時間和單元間距，利用四維天線陣的多個邊帶，可在自由空間中實現(xiàn)多波束而無需移相器和衰減器，并可在原有基礎上沿襲常規(guī)相控陣雷達信號處理技術，從而可以提升單脈沖雷達的相關性能指標。本文主要針對四維天線陣應用于單脈沖雷達測角開展了相關的應用基礎研究。論文主要分為以下三個部分：
　　首先，本文利用差分進化算法對四維天線陣各單元的時間函數(shù)和

3、陣元間距進行優(yōu)化，充分利用了邊帶輻射，實現(xiàn)了適合于單脈沖雷達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，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。
　　其次，在單脈沖體制下，本文利用四維天線陣所產(chǎn)生的多波束實現(xiàn)了和差波束測角，并對該原理進行了仿真，分析了有噪聲情況下的測角誤差，此外，針對該應用的接收機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做出了設計。仿真結(jié)果表明，較常規(guī)相控陣，四維天線陣可以在較寬