一种相控阵天线大瞬时带宽的设计Design of a large instantaneous bandwidth for phased array antenna
洪玮;王海花;
摘要(Abstract)：
针对相控阵天线工作在宽带瞬时信号的情况下,瞬时信号受到天线孔径越渡时间的限制问题,设计一种具有宽带瞬时信号的相控阵天线阵列。从相控阵天线理论出发,研究分析孔径渡越机理。通过理论推导相位补偿误差曲线,分析子阵级实时延时量与阵元相移量。划分天线阵列随机子阵,利用子阵级使用时延时线和阵元级使用移相器的设计方法,实现相控阵天线的宽带瞬时信号。最后,通过高频结构模拟器(high frequency structure simulator,HFSS)仿真软件对该天线阵列的方向图进行仿真计算,仿真结果与理论计算基本吻合,验证了该设计的正确性。
关键词(KeyWords)： 相控阵天线;瞬时带宽;孔径渡越;实时延时线
基金项目(Foundation):
作者(Author): 洪玮;王海花;
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DOI: 10.13682/j.issn.2095-6533.2020.05.013
参考文献(References)：
- [1] RODENDECK C T,KIM S G,TU W H,et al.Ultra-wideband low-cost phased-array radars[J].IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques,2005,53(12):3697-3703.DOI:10.1109/TMTT.2005.856668.
- [2] 邱力军,周智敏,梁甸农.稀布相控阵雷达子阵划分方法研究[J].系统工程与电子技术,1997(7):31-37.
- [3] 彭军,刘丹,王光明,等.宽带相控阵雷达孔径渡越时间补偿[J].上海航天,2008,25(4):21-24.DOI:10.3969/j.issn.1006-1630.2008.04.005.
- [4] 王德纯.频率步进雷达及其在小目标检测中的应用[J].现代雷达,2006,28(2):1-4.DOI:10.3969/j.issn.1004-7859.2006.02.001.
- [5] 文树梁,袁起,秦忠宇.宽带相控阵雷达的设计准则与发展方向[J].系统工程与电子技术,2005,27(6):1007-1011.DOI:10.3321/j.issn:1001-506X.2005.06.014.
- [6] GAZIT Y,JOHNSON H C.A continuously variable ku-band phase/amplitude control module[C]//Proceedings of the 1981 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest.Los Angeles:IEEE,1981:436-438.DOI:10.1109/MWSYM.1981.1129952.
- [7] 高铁,李建新,郭燕昌.相位量化对相控阵天线峰值副瓣电平影响的研究[J].中国空间科学技术,1994(1):14-19.
- [8] 杨小峰,史江义,马佩军,等.S波段六位高精度移相器设计[J].西安电子科技大学学报(自然科学版),2014,41(2):125-129.DOI:10.3969/j.issn.1001-2400.2014.02.021
- [9] 熊子源,徐振海,张亮,等.阵列雷达最优子阵划分研究[J].雷达科学与技术,2011,9(4):370-377.DOI:10.3969/j.issn.1672-2337.2011.04.017.
- [10] 张蕾,郭陈江,丁君.子阵级应用延迟线对相控阵天线带宽改善的分析[J].航空计算技术,2007,37(6):65-67.DOI:10.3969/j.issn.1671-654X.2007.06.020.
- [11] 朱瑞平,王朝阳.一种低栅瓣大瞬时带宽相控阵天线的设计方法[J].电波科学学报,2008,23(4):745-748.DOI:10.3969/j.issn.1005-0388.2008.04.030.
- [12] 习文.相控阵雷达阵列天线子阵划分优化算法研究[D].北京:北京理工大学,2017:1-55.
- [13] 徐佳.二维相控阵子阵划分和数字波束形成技术研究[D].成都:电子科技大学,2018:1-70.
- [14] 杨洁.基于凸优化及其求解软件的最低旁瓣方向图综合算法[J].西安邮电学院学报,2009,14(5):5-8.DOI:10.3969/j.issn.1007-3264.2009.05.002.
- [15] 鲁辉,张立军,郑占旗,等.基于光纤的新型矢量和微波光子移相器[J].强激光与粒子束,2011,23(12):3213-3217.DOI:10.3788/HPLPB20112312.3213.
- [16] 陈杰,黄友火.增强伪自协方差矩阵直接数据域波束合成[J].西安邮电大学学报,2014,19(5):82-85.DOI:10.13682/j.issn.2095-6533.2014.05.016.