HotZ-雷达系统(第五章)相控阵雷达.ppt

第五章 相控阵雷达 2019-6-26 1 5.1 相控阵雷达概述 5.2 基本工作原理与组成框图 5.3 相位扫描系统组成与工作原理 相控阵雷达概述 2019-6-26 2 相控阵-——相位控制阵列，属于电扫描雷达 ② 波束扫描：电扫描，利用辐射单元相位变化实现控制 ① 天线由许多辐射单元按某一规则排列组成（正方阵， △阵等），辐射单元则几十、百，多则上万。 两种基本形式：线阵列和面阵列 相控阵雷达概述 2019-6-26 3 ② 波束扫描：电扫描，利用辐射单元相位变化实现控制 相位控制实现：每个辐射单元后接一移相器，改变各辐射单元的相对相位，从而改变了阵列面的电磁波等相位面，实现波束扫描。 为阵列面 为等相位面 基本概念 2019-6-26 4 固态技术 信号处理技术 光电子技术 以及器件、材料、结构和工艺的发展 ③ 具有远距、高精度、高数据率、高分辨率、多目标跟踪 能力 ④ 它是集三十年雷达技术、自动控制技术、计算机技术的 综合应用成果。 第五章 相控阵雷达 2019-6-26 5 4.1 相控阵雷达概述 4.2 基本工作原理与组成框图 4.3 相位扫描系统组成与工作原理 相位扫描原理 个阵元的线性阵列 2019-6-26 6 a.各辐射单元均以等幅，无方向性辐射 b.零号单元为相位基准( )，其余相位依次递增 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 7 为各辐射单元在远区该点的场强，为等幅，无方向性辐射 ① 无差异， ② 相邻单元波程差 引入的相位差 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 8 根据等比级数求和公式和欧拉公式，得： 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 9 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 10 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 11 阵列的归一化方向函数： 若各阵元不是无方向性的，且辐射方向图为 ，则 阵列方向图变为： 元因子 阵因子 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 12 讨论： 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 13 主瓣和栅瓣： 方向图的主瓣 当 方向图的栅瓣 当 相位扫描原理 与波束宽度 2019-6-26 14 天线方向图的关键参数：半功率波瓣宽度和旁瓣电平 当 很小时， 辛格函数 查辛格函数表 相位扫描原理 元线阵在 方向远区某点的辐射场的矢量和 2019-6-26 15 天线方向图的关键参数：半功率波瓣宽度和旁瓣电平 通常 波束宽度与阵元N的关系 相位扫描原理 2019-6-26 16 相位扫描原理 2019-6-26 17 相位扫描原理 2019-6-26 18 相位扫描原理 2019-6-26 19 相位扫描原理 2019-6-26 20 相位扫描原理 2019-6-26 21 相位扫描原理 2019-6-26 22 相位扫描原理 2019-6-26 23 为什么要限定相控阵雷达的扫描范围？ 相位扫描原理 2019-6-26 24 相控阵雷达组成框图 2019-6-26 25 相位扫描系统 相控阵雷达相位扫描系统包括：天线阵、移相器、波束指向控制器（波控器）、多波束形成网络。 2019-6-26 26 2019-6-26 27 相控阵雷达相位扫描系统包括：天线阵、移相器、波束指向控制器（波控器）、多波束形成网络。 相位扫描系统 天线阵 2019-6-26 28 移相 耦合 2019-6-26 29 2019-6-26 30 2019-6-26 31 2019-6-26 32 移相器 2019-6-26 33 移相器 2019-6-26 34 移相器 2019-6-26 35 移相器 2019-6-26 36 数字移相器 移相器 2019-6-26 37 可以不用吗？ 波束指向控制器—波控器 2019-6-26 38 多波束形成网络 2019-6-26 39 2019-6-26 40 多波束形成网络 接收数据可以多通道加权合成，形成不同方向上的能量积累。 发射可以吗？