一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列，属于超宽带雷达技术领域。在自由空间中，波束扫描通过数字采样延迟实现波束扫描；在复杂的电磁散射环境中，则通过改变各阵元的激励波形实现波束扫描或聚焦。各阵元的激励波形由A/D采样进行获取信源波形后，在数字域内经过变换处理后由D/A进行产生。本发明专利技术波控阵雷达无需射频移相器进行波束扫描，而是通过控制阵元的激励波形及其波形采样延迟，在时域或超宽频段范围内产生聚焦波束以及实现聚焦波束扫描。本发明专利技术天线属于超宽带雷达阵列，工作频率范围可覆盖接近DC到A/D与D/A数采信号的最高频率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列
本专利技术属于超宽带雷达
，具体涉及一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列。技术背景雷达不仅是各国军事上必不可少的电子装备，还广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。随着科技的日新月异，军事、科学、经济等领域对雷达的功能和作用不断提出新的要求，雷达带宽资源日趋紧张，迫切需求宽带雷达的发展与应用。与传统雷达相比，相控阵雷达通过电扫描方式控制波束相位、幅度及功率实现天线波束指向在空间的转动或扫描，具有波束的快速扫描、天线波束形状的快速变化、空间定向与空域滤波的能力，空间功率合成和多波束形成能力等特点，是目前应用最为广泛的雷达技术。因此，近年来宽带相控阵雷达因其具有高距离分辨力，能满足对于雷达多目标远距离探测、目标高分辨率成像与目标识别的要求，受到国内外雷达研究领域的重点关注，成为现代相控阵雷达的发展方向。基于移相器的宽带相控阵雷达在进行扫描时，由于渡越时间、孔径效应的影响，使得信号的瞬时带宽受限，收发信号不能有效的同相合成，难以实现期望的波束形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列，其设计方法包括以下步骤：步骤一：已知波控阵超宽带雷达天线是M×N的天线阵列，建立直角坐标系，目标方向与坐标系原点的连线与正z轴夹角为φ，目标方向与坐标系原点的连线在xy面上的投影与正x轴夹角为θ，则记该目标方向为(θ，φ)；设计相应M×N个发射信号波形，xi(θ，φ，t)代表第i个单元天线对目标方向(θ，φ)的发射信号，则雷达天线阵列的总发射信号为x(θ，φ，t)＝[x1(θ，φ，t)，x2(θ，φ，t)，…，xi(θ，φ，t)，…，xM×N(θ，φ，t)]；在时域中，由总发射信号x(θ，φ，t)得到雷达天线阵列激发的辐射电场F(θ，φ，t)...

【技术特征摘要】
1.一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列，其设计方法包括以下步骤：步骤一：已知波控阵超宽带雷达天线是M×N的天线阵列，建立直角坐标系，目标方向与坐标系原点的连线与正z轴夹角为φ，目标方向与坐标系原点的连线在xy面上的投影与正x轴夹角为θ，则记该目标方向为(θ，φ)；设计相应M×N个发射信号波形，xi(θ，φ，t)代表第i个单元天线对目标方向(θ，φ)的发射信号，则雷达天线阵列的总发射信号为x(θ，φ，t)＝[x1(θ，φ，t)，x2(θ，φ，t)，…，xi(θ，φ，t)，…，xM×N(θ，φ，t)]；在时域中，由总发射信号x(θ，φ，t)得到雷达天线阵列激发的辐射电场F(θ，φ，t)的表达式：其中hi(t)表示第i个天线单元与目标方向之间的信道冲激响应，定义h(t)＝[h1(t)，h2(t)，…，hi(t)，…，hM×N(t)]为天线阵列与期望转角之间总信道冲激响应，则式(1)可写为F(θ，φ，t)＝h(t)*xT(θ，φ，t)(2)因此，设计总发射信号x(θ，φ，t)的波形，使得F(θ，φ，t)在对应的期望转角(θ，φ)方向上达到最大值；步骤二：采用同步时钟分配器实现多个数字波形激励信号源间的高度同步；步骤三：通过采样延时控制单元或改变波控阵雷达天线阵列的发射信号波形，控制雷达天线阵列的发射信号在空间位置上形成不同的波束扫描指向。2.如权利要求1所述的一种基于阵元馈电波形控制的波控阵超宽带雷达天线阵列，其特征在于：步骤1中总发射信号x(θ，φ，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德双，许秀娟，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51