FEKO在雷达告警接收天线仿真中的应用

FEKO在雷达告警接收天线仿真中的应用
FEKO在雷达告警接收天线仿真中的应用

抛物面天线的工作原理

抛物面天线的工作原理 普通抛物面天线的结构如图3-1所示。馈源是一种弱方向性天线,安装在抛物面前方的焦点位置上,故普通抛物面天线又称为前馈天线。由馈源辐射出来的球面波被抛物面往一个方向(天线轴向)反射,形成尖锐的波束,这种情况与探照灯极为相似。 图 3-1 普通抛物面天线的结构图图 3-2 普通抛物面天线的几何关系图 抛物面是由抛物线绕它的轴线(z轴)旋转而成的,如图3-2所示。在yoz平面上,以F为焦点,O 为顶点的抛物线方程为: 相应的立体坐标方程为: 为了便于分析,也可引入极坐标。令极坐标系(ρ,ψ) 的原点与焦点F重合,则相应的旋转抛物面的方程可表示为: 设D为抛物面口径的直径,为口径对焦点所张的角(简称口径张角),由上述关系式可导出决定抛物面口径张角的抛物面焦径比: 焦径比的大小表征了抛物面的结构特征,f/D越大,口径张角越小,抛物面越浅,加工就容易,但馈源离主反射面越远,天线的抗干扰能力就越差,反之亦然。 抛物面具有如下重要的几何光学特性:由焦点发出的各光线经抛物面反射,其反射线都平行于z轴;反之,当平行光线沿z轴入射时,则被抛物面反射而聚焦于F点。其原因是,由焦点发出的各光线经抛物面反射后到达口径面的行程相等(这一结论可利用抛物线的以下性质来证明:从抛物线任一点到焦点的距离等于该点到准线的距离)。

微波的传播特性与光相似,因此,位于焦点F的馈源所辐射的电磁波经抛物面反射后,在抛物面口径上得到同相波阵面,使电磁波沿天线轴向传播。如果抛物面口径尺寸为无限大,那么抛物面就把球面波变为理想平面波,能量只沿z轴正方向传播,其它方向辐射为零。但实际上抛物面的口径是有限的,这时天线的辐射是波源发出的电磁波通过口径面的绕射,它类似于透过屏上小孔的绕射,因而得到的是与口径大小及口径场分布有关的窄波波束。 3.2.2 偏馈天线 前馈抛物面天线的馈源位于天线的主波束内,因而对所接收的电磁波形成了遮挡,其结果降低了天线的增益,增大了旁瓣。将馈源移出天线反射面的口径,可消除馈源及其支撑物对电磁波的遮挡。图3-3示出了偏馈反射面天线的结构示意图。 实际上,偏馈反射面是在旋转抛物反射面上截取一部分而构成的。它同样可将焦点发出的球面波转换成沿轴向传播的平面波。馈源的相位中心仍放在原抛物面的焦点上,但馈源的最大辐射须指向偏馈反射面的中心。尽管反射面的轮廓呈椭圆型,但它的口径仍是一个圆。此外,对于偏馈天线而言,电磁波的最大辐射方向并不在偏馈反射面的法向,而是与法向成一定的夹角。这一特点也是偏馈天线的另一特 色,如图3-4所示。对于偏馈天线有式中,ψo是抛物面轴线与焦点到反面中心联线的夹角。反射面在这条中心两旁张成2ψe的角度。 图 3-3 偏馈天线的结构图 图 3-4 偏馈反射面天线的几何关系图

综合告警

上世纪50年代末至60年代初,几乎所有的军用飞机都没有装备电子自防御设备。进人60年代中期后,美军战机在越南战场上受到了苏制雷达制导防空炮、“萨姆-2”地空导弹系统以及“米格-17”/“米格-21”拦截机的严重威胁,在没有装备任何电子自防御设备的情况下,损失了大量飞机。 越南战场上的F-100F 58-1226 野鼬鼠战机首开摧毁萨姆导弹之纪录 在越南战场上,美军共有89架战机被“米格”战斗机击落,197架飞机被地空导弹击落,2140架飞机被防空炮火击落。此后,美军意识到飞机自防御系统的重要性,启动了紧急计划,开始研制并在其战术飞机上装备各种自防御系统,包括雷达导引与告警接收机、热焰弹与箔条投放装置等,取得了显著的效果。越战后,美国海军进行了相关评估,结果表明,装备电子防御设备后,飞机因地空导弹的损失率降至装备前的1/5。1966年~1972年11月,美国海军共有85架飞机被“萨姆-2”导弹击毁,而装备了电子对抗设备并对战术进行了调整后,约有340桨飞机避免了被地空导弹击毁的灾难。另外,还有200桨飞机逃脱了被雷达制导防空火炮击毁的厄运。这一切都证明了电子自防御设备对军用飞机的重要性。

“萨姆-2”导弹系统

AN/APR-25(V)雷达告警接收机的显示器 1970年开始出现第一个数字化的机载雷达告警 接收机AN/ALR-45

RF-4B 电子侦察机 越战后,髓着防空武器的快速发展,飞机的自防御系统面临着越来越大的挑战。根据权威机构的数据统计,从1973年(中东战争)到2006年,世界各国在战争中共损失了1256架飞机(战斗机、直升机、运输机及无人机)。其中,50%是被各种红外制导导弹击落的,23%是被防空火炮、加农炮或火箭弹击落的,13%是被雷达制导的面空或空空导弹击落的,14%毁于各种事故。世界各国都对飞机面临的威胁进行了深入分析,不断研究能够有效应对威胁的自防御系统,以提高飞机的战场生存能力。 战场威胁:来自地面的防空火力 从1973年中东战争结束以来,仅有不到150架飞机在空战中被击落,其中大多数是在1982年的黎巴嫩冲突及第一次海湾战争的空战中损失的。1992年以来,在战争中损失的飞机仅有12架是被战斗机击落的,其他大都是被各种地面防空武器击落的,飞机面临的主要威胁是来自地面的防空火力。 “萨姆-14”便携防空导弹

(整理)几种天线的比较.

天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。2.卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。

集中告警系统设计方案..

2.10通信集中告警系统设计

目录

2.7.1. 概述 集中告警系统就是利用计算机数据处理和计算机网络传输技术,对西安地铁一号线各通信子系统设备信息进行采集并集中反映到告警终端,使通信维护人员能及时、准确了解整个通信系统设备的故障信息以便于处理。系统能够对通信各专业系统的告警进行汇总、显示、确认及报告,能进行故障定位,使维护管理人员能够准确、迅速地获得设备的运行状态信息,及时进行维护。 集中告警系统监测的各通信专业系统包括传输系统、无线通信系统、公务电话系统、专用电话系统、视频监视系统、有线广播系统、时钟分配系统、通信电源设备、乘客信息系统等。 2.7.2. 系统功能及原理说明 通信集中告警系统主要实现了对通信各系统设备告警的集中监管,为维护人员提供方便、快捷的集中监控管理平台。主要包括故障管理、报表管理、拓扑管理、资源管理、自身监控、工单管理、流程管理、系统管理、参数管理和外部接口等模块。 2.7.2.1. 故障管理 集中告警系统通过数据采集模块从各通信系统中采集各种设备告警、性能越限告警和网络告警等信息,通过各种分析处理后,以合适的方式呈现给运维人员,实现对各通信系统告警信息的管理。主要包括告警采集、告警处理、告警呈现、告警操作和查询四大功能,通过故障管理功能,通信系统运维人员可以速度知道各系统故障发生的位置、可能原因等信息。 2.7.2.1.1. 告警采集 告警采集主要是指集中告警系统从各通信系统网管中采集告警和告警恢复数据的功能。集中告警系统是通过以太网从各通信系统的网管接口自动采集各网元的设备告警、性能越限告警和网络告警和各种告警恢复等信息后,把原始告警/告警恢复存储到

雷达车距报警系统

雷达车距报警系统(RPW, Radar proximity warning system) 随着电子技术的进步,全新的雷达车距控制系统使得驾驶者的使用经验进入全新的时代,不同于以往的车距控制完全依赖于驾驶员的呆板控制,全新的雷达车距控制系统利用雷达技术与控制技术的进步让车距控制更为人性化。它安装了一具测距雷达,在系统启动时,不断发射雷达波,以即使检测与前方车辆的距离。可别将雷达车距控制系统与停车雷达混为一谈,两者虽然拥有相同的运作原理,但是使用的技术却有极大地差异。一般常见的停车雷达雷达,其所用的是超声波,是利用空气介质传递的雷达波,其侦测的距离极短,仅能作为低速行驶,停车,车身周围障碍物侦测之用。 所谓雷达车距控制系统指的是通过雷达持续高频地发射与接收信号,控制单元对雷达侦测信号及其它附加输入信号进行处理,通过这些信号可以在雷达侦测范围内众多物体中找出作为进行相关调控参照物的车辆,并通过自动控制执行器的相关动作来控制油门或制动,使得车辆保持相互间的安全距离,大幅度地减少驾驶员的操作动作,以保证更安全行车的一种装置。 雷达车距控制系统通过控制燃油供给与制动系统来控制车速的改变,以实现更为安全德尔行车距离。它与普通车控制系统有一定的区别。 一般以为,汽车上采用雷达控制车距的系统可以按传递信号的波形分为超声波型与雷达波型两种类型。 一.结构组成 雷达车距控制系统一般由车距调控系统感应器和车距调节控制系统控单元两大部分所组成。 感应器和控制单元安装在同一壳罩内,若感应器控制单元任一发生故障,则必须调换整个单元元件。 车距调控系统感应器发射模数化频率信号并接收反射信号。控制单元对雷达探测信号及其它附加信号进行处理,通过这些信号可以在雷达探测范围内众多物体中找出作为进行相关调控参考物的车辆。 二.工作原理 1.车距测量系统中视觉观测与雷达技术相比较 2.雷达车距控制系统的车距控制原理 3.测量系统原理。发射信号到接收部分反射信号所用的时间取决于目标间的距离。例如距离扩大到两倍时,发射信号到接收反射信号所用的时间也延长到两倍。

欧洲战斗机的AESA雷达

JAS-39E “鹰狮” 的“渡鸦” ES-05,旋转斜盘安装方式,扫描扇区宽200 度,预计2018 年服役。

#C137 号F3 版本“阵风”起配备的RBE2-AA,固定安装,进度与赤兔军“三代半” 机型相似,其控制软件大幅度升级的“全状态” 版预计2018 年伴随研发合同价值10 亿欧元的“阵风” F3R/Tranche 4 服役。

EF2000 “台风” Tranche 3 的“捕手”-E,旋转斜盘安装方式,扫描扇区宽度与“渡鸦” ES-05 类似。科威特是该型雷达的启动用户,共购买28 架“台风” Tranche 3。原计划2015 年开始交付的“捕手”-E 目前仍在日落牛IPA5 与汉斯IPA8 号机上接受地面整合测试,尚未进入飞行测试阶段。 配备AESA 雷达的赤兔军战斗机数量虽远不及帝国军,却已经大大超过了欧洲列强。帝国军战斗机则存在严重的两极分化。新千年以来采购的战斗机航电配置普遍颇为豪华,F-22A,F-35A/B/C,以及Block II 版本的F/A-18E/F 均安装了AESA 雷达,战斗机AESA 雷达总数正向四位数挺进。然而除了少数F-15C/D 升级到了 AN/APG-63(V)3 有源电扫描阵列雷达之外,大量的F-15 与F-16 战斗机仍在继续使用冷战时期技术水平的机械扫描平板缝隙阵雷达和同样落后的电子对抗设备。由于灵敏度差且必须逐一扫描各频率搜索威胁性辐射源,帝国军 F-16 的雷达告警接收机面对AESA 雷达时事实上处于失聪状态。帝国军的F-16 没有内置电子干扰机,进行了数字射频记忆技术升级,可对抗较现代化武器的外挂电子干扰机尚未批量交付。

经典雷达资料-第6章__反射面天线

第6章反射面天线 Helmut E. Schrank Gary E. Evans Daniel Davis 6.1 引言 天线的作用 雷达天线的基本作用是实现电磁波的自由空间传播和导波传播之间的转换。发射期间天线的特定功能是将辐射能集中到具有某种形状的定向波束内,以照射指定方向的目标。接收期间天线收集目标反射的回波信号能量并将之送往接收机。因此,在以发射方式和接收方式工作时,雷达天线起到互易的,然而是相互关联的作用。在两种方式或者作用中主要的目的都是要精确确定目标的方向角。为实现此目的,需要有高度定向的(窄的)波束,从而不仅达到所需的角精度,而且能够分辨相互靠得很近的目标。雷达天线的这一重要特性可以定量的用波束宽度来表示,也可以表示为发射增益和有效接收孔径。后两个参量相互成正比,并且与检测距离和角精度有直接关系。许多雷达都设计成工作在微波频率,这时用适当物理尺寸的天线就能获得窄的波束宽度。 以上雷达天线的功能性描述意味着一副天线既用于发射,又用于接收。虽然大多数雷达系统都是这样工作的,但是也有例外,如一些单基地雷达采用收发分离的天线,当然,双基地雷达按定义必定是收发分离的天线。在这一章中,重点介绍较常用的单部天线,特别是广泛使用的反射面天线。相控阵天线的内容参见第7章。 波束扫描与目标跟踪 由于雷达天线一般具有定向波束,大范围的角度覆盖要求窄波束快速往复地在空域内扫描,以保证不论目标在哪个方向上都能探测到。这就是警戒雷达或搜索雷达的功能。有些雷达系统设计成一旦探测到目标便可进行跟踪,这种跟踪功能要求专门设计与警戒雷达天线不同的天线。在某些雷达系统中,特别是在机载雷达中,将天线设计成既具有搜索又有跟踪的功能。 测高 大多数警戒雷达都是二维坐标的,只测定目标的距离和方位坐标。在早期的雷达系统中,另外的测高天线通过机械俯仰摆动来测量第三个坐标,即仰角,由此计算出空中目标的高度。现在设计的3D雷达采用一副天线测量所有三个坐标,例如,一部天线在接收方式工作时在俯仰方向形成多个堆积波束,而在发射方式工作时形成宽覆盖的垂直波束。这些波束在水平方向同样窄,但垂直堆积接收波束可以用两个相邻的交叠波束测量回波振幅来确定目标的仰角。

抛物面天线的工作原理

面天线的结构和工作原理 一、抛物面天线 (一)抛物面天线的结构 常用的抛物面天线从结构上看,主要由两部分组成: 照射器,由一些弱方向性天线来担当,想短电对称振子天线,喇叭天线。 作用:是把高频电流转换为电磁波并投射到抛物面上。 抛物面,它一般有导电性能较好的铝合金板构成,其厚度为1.5-3(mm),或者用玻璃钢构成主抛物面,然后在其内表面粘贴一层金属网或金属栅栏。网孔的最大值要求小于λ/8-λ/10,过大将造成对电磁波的漏射现象,影响天线的正常工作性能。 作用:构成天线辐射场方向性的主要部分。 图 1-1 普通抛物面天线的结构图图 1-2 普通抛物面天线的几何关系图(二)工作原理 抛物面具有如下重要的几何光学特性:由焦点发出的各光线经抛物面反射,其反射线都平行于z轴;反之,当平行光线沿z轴入射时,则被抛物面反射而聚焦于F点。其原因是,由焦点发出的各光线经抛物面反射后到达口径面的行程相等(这一结论可利用抛物线的以下性质来证明:从抛物线任一点到焦点的距离等于该点到准线的距离)。 微波的传播特性与光相似,因此,位于焦点F的馈源所辐射的电磁波经抛物面反射后,在抛物面口径上得到同相波阵面,使电磁波沿天线轴向传播。如果抛物面口径尺寸为无限大,那么抛物面就把球面波变为理想平面波,能量只沿z轴正方向传播,其它方向辐射为零。但实际上抛物面的口径是有限的,这时天线的辐射是波源发出的电磁波通过口径面的绕射,它类似于透过屏上小孔的绕射,因而得到的是与口径大小及口径场分布有关的窄波波束。 二、卡塞格伦天线

(一)卡塞格伦天线的结构 卡塞格伦天线是一种双反射面天线,其主反射面是旋转抛物面,副反射面是旋转双曲面。卡塞格伦天线的结构与普通抛物面天线的差别,不仅在于多了一个副反射面,而且把馈源安装到了主反射面后面上,如图1-3所示。故有时也把卡塞格伦天线称为后馈天线。 图 1-3 卡塞格伦天线的结构图 (二)卡塞格伦天线的工作原理 卡塞格伦天线的工作原理是,根据双曲面的性质,由F2发出的电磁波被副面反射,其反射的电磁波方向可以看成是共轭焦点F1发出的射线方向。又因为F1是抛物面的焦点,所以,由F2发出的电磁波经副反射面和主反射面反射后,在口径面形成同相场,从而得到平行于轴向的电磁辐射波。 双反射面的优点之一在于可以采用赋形技术。如果修正旋转双曲面的形状,使口径场分布符合要求,同时适当地修改主面以校正由于副面改变而引起的口径场相位差,那么,卡塞格伦天线将有较高的电性能。但卡塞格伦天线的副面直径一般要取较大,这在小口径天线中会造成较大的遮挡,所以在小天线中很少采用卡塞格伦结构方案。

智能周界雷达安防系统

智能周界雷达安防系统 目录 1 前言 ......................................................................................................................................................... - 2 - 2 市场现状 ................................................................................................................................................. - 2 - 3 系统设计与实现 ..................................................................................................................................... - 2 - 3.1 系统架构图 ................................................................................................................................. - 2 - 4 系统功能 ................................................................................................................................................. - 3 - 4.1 主要功能 ..................................................................................................................................... - 3 - 4.2 软件功能 ..................................................................................................................................... - 3 - 4.3 报警联动处理 ............................................................................................................................. - 4 - 4.4 无人值守全自动运行 ................................................................................................................. - 5 - 4.5 系统管理 ..................................................................................................................................... - 5 - 5 总结 ......................................................................................................................................................... - 5 -

安全技术防范系统简介(报警系统)

安全技术防范系统简述 第一节安全技术防范系统的组成 安全技术防范系统主要包括有:入侵报警系统、电视监控系统、出入口控制系统(门禁系统)。 第二节入侵报警系统 入侵报警技术是将先进的科学技术(如传感器、电子技术、计算机技术、通信技术)应用于探测非法入侵和防止非法盗窃等犯罪活动的重要技术手段。 一个典型的入侵报警系统由报警探测器、传输系统和报警控制主机组成。入侵报警系统示意图如下: 当探测器检测到防范现场有入侵者时,产生报警信号并通过传输系统送到报警控制主机;报警控制主机经识别、判断后发出声、光报警,还可以控制多种外围设备,如打开现场灯光、启动录像等等,同时还可以将报警信息输出到上一级接警中心或有关部门。 一:入侵探测器 (一)入侵探测器概述 入侵探测器可以将感知到的各种形式的物理量(如移动、声响、压力、温

度、振动等)的变化转化为符合报警控制主机处理要求的电信号,进而通过报警控制主机启动告警装置。 入侵探测器是入侵报警系统最前端的设备,也是整个系统中的关键部分,它在很大程度上决定着报警系统的性能、用途和报警系统的可靠性,是降低误报和漏报的决定性因素。 (二)入侵探测器的种类 银行营业场所使用的入侵探测器,基本上都是室内型。根据使用环境不同,主要有三种探测器类型:微波红外双技术探测器、开关式探测器(门磁探测器、紧急报警开关)、振动探测器。此外,个别环境还可能使用主动红外(红外对射)探测器。 1、微波红外双鉴(双技术复合)探测器: 此类探测器主要用于大面积区域的入侵防范,如:营业大厅、柜台内、ATM 清钞间等处;这是目前使用最多的一种探测器。 ①微波红外双鉴(双技术复合)探测器基本工作原理: 双技术探测器又称双鉴探测器,它是将二种探测技术结合在一起(可以理解为一台探测器内安装了二种不同探测原理的探测器),当二种探测器都探测到入侵时,才可以发出报警信号。 A、雷达式微波探测原理: 微波是一种高频电磁波,每个双鉴探测器内都有一个微波发射腔,(目前常用的双鉴探测器其微波发射频率约为10G左右或24G左右)。探测器不断的向防范区域发出微波信号,微波信号碰到物体时又将信号返送回探测器。当防范区域内的物体都是静止的时候,返回微波探测器的信号频率与发射频率一样,探测器处于非报警状态;当防范区域内有移动物体时,返回探测器的微波频率将发生变化,这种变化被探测器认为有入侵发生,从而触发报警输出。 雷达式微波探测器与普通的雷达、车辆测速之工作原理相似。可以探测60-90°区域的空间所发生的入侵。 B、(被动)红外探测原理:

雷达信号频率测量技术

雷达信号频率测量技术 前言 21世纪的战争已经由常规武器对抗演变为以信息战为核心的高科技综合战争。电子战是信息战中进攻和防御的重要手段和形式,已发展为继陆、海、空、天之后的第五维战场,其重要性已得到各国军方广泛认同。作为现代战争的核心要素,可以说没有制电磁权就谈不上“制天、制空、制海、制陆”权,交战双方的电子战实力很大程度上将影响战争的胜负。电子战主要包括电子对抗和电子反对抗。针对雷达的电子对抗主要涉及电子侦察、电子干扰、电子隐身及电子摧毁等。 雷达电子对抗的有效性主要依赖电子情报、电子支援措施以及雷达告警等任务,这些任务的完成关键在于高性能的电子侦察接收机,可以说高性能的电子侦察接收机是雷达电子对抗乃至整个电子战的基础。雷达侦察接收机的主要任务有,对战场电磁环境进行监视和检测,截获雷达辐射信号,收集来自敌方雷达的辐射信号,对雷达辐射信号进行参数估计和调制类型识别进而形成脉冲描述字(PDW),最后完成辐射源分选和攻击引导。 电磁信号的接收和处理一直都是电子战的关键技术和研究的热点问题。随着低截获概率(LPI)雷达和捷变频雷达的出现,使得现代雷达对抗信号环境出现新特征:辐射源的数量多、分布

密度大、信号交叠严重和信号参数多变等。这就要求电子战接收机必须具有很宽的处理带宽、高灵敏度、大动态范围、多信号并行处理和大量信息实时处理的能力。数字信道化接收机不仅可以较好的满足上述要求,在监视带宽内还可以实现信号的全概率截获。 在现代电子对抗中,雷达信号频率信息是信号分选、威胁识别和引导干扰的重要参数,现代电子战中电磁环境日益复杂,这就要求测频接收机不仅能快速、准确地测量雷达信号频率,而且必须能检测同时到达的多个雷达脉冲信号。传统的模拟测频接收机由于受到模拟器件的限制,测频精度较低,已经无法满足实际的测频需求。随着大规模集成电路的发展,数字瞬时测频接收技术逐渐取代了模拟测频技术,数字测频技术多采用体积小、重量轻的半导体元件,以其灵活多样的算法、高精度的测频能力以及可测量和分辨多雷达信号等方面呈现出强大的优势。 在对一个信号的频率进行测量时,测频精度是一个重要的指标,测频精度通常用测频误差来表示。测频误差是指测量得到的信号频率值与信号频率真值之间的差,采用均方根值表示。在雷达信号环境中,最常见的信号包括常规脉冲调制信号、脉内二相编码信号以及线性调频信号。对这些信号的载频测量在电子战中具有重要意义。 雷达信号测频的方法 信号载频的测量方法可根据测频系统的发展分为模拟测频

卡塞格伦天线的工作原理

卡塞格伦天线的工作原理 时间:2015-08-10 来源:天线设计网TAGS:卡赛格伦 我们已经知道,反射面天线的方向图形状(波束指向、主瓣宽度、副瓣电平)决定于天线口径上的场(或电流)分布。而口径场分布又由馈源的方向图和反射面的形状确定。改变反射面的形状,即采用长焦距的反射面来得到较均匀的口径场分布。但是,焦距变长之后,天线纵向尺寸变大,这不仅使结构上不便,而且馈线变长会增加损耗,对远距离通讯来说增加噪声,降低效率。 另外,要获得低副瓣(如-40dB),口径场振幅分布还不能是均匀的,应满足一定分布规律。这由单反射面和一个馈源来调整是困难的。采用双反射面天线,可方便地控制口径场分布。既可以使反射面的焦距较短,又可保证得到所需的天线方向图,而且使设计增加了灵活性。双反射面天线系统的设计起源于卡塞格伦光学望远镜。这种光学望远镜以其发明人卡塞格伦Cassegrain命名。下图为中国科学院国家天文台、中电集团39所联合研制的 40米射电望远镜,位于中科院云南天文台(昆明东郊凤凰山),于2005年8月动工兴建,2006年5月投入运行。40米射电望远镜的主要任务,是接收嫦娥卫星下行的科学数据并参与完成对绕月卫星的精密测轨。 40米射电望远镜是一台转台式卡塞格伦型天线,总重约360吨。天线主反射面直径40米,由464块铝合金实体单块面板和不锈钢网状单块面板构成,中央(直径26米以内部分)由208块实体单块面板构成,周边直径26米至40米部分则由256块网状单块面板构成。正十六边形的天线中心体空间行架结构及辐射梁、环梁构成天线的主反射体背架结构。40米天线馈电采用后馈卡焦方式,焦长为13.2米。直径4.2米的双曲线副反射体由4根与俯仰轴成450 方向对称布局的支撑柱支撑。是不是很高大上呢?

低截获概率雷达综述

低截获概率雷达综述 早期的低截获概率雷达是尽量压缩旁瓣电平,减少旁瓣被截获的概率。而目前新的低截获概率雷达,可以“隐藏”自己的主瓣,最大限度降低对方的告警接收机做出反应的距离,甚至使之无法做出告警。 简而言之,这种低截获概率雷达,就是不容易被对方电子侦察装置、雷达告警器截获信号的雷达,使得己方雷达探测到敌方目标的距离,远远大于敌方雷达告警或者电子侦察系统的截获接收机侦测到信号的距离。 这里,首先要澄清一个误区。很多人认为,战斗机雷达一开机,就如同漆黑的夜晚打开一个手电筒,它首先会被身处暗处的人发现。严格来说,这种比喻是经不住推敲的。夜晚中打手电筒的人发现暗处人员的距离要远远小于对方发现手电筒的距离,这是基于两个原因:第一个原因,打手电的人需要看到对方人员反射的光,这个光的强度非常微弱,而对方可以看到手电筒的直射光,这个光的强度非常高。第二个原因,打手电筒的人处于强光环境下,瞳孔收缩,对光的敏感程度下降。身处黑暗的人则瞳孔放大,对光的敏感程度提高。 而对于雷达和雷达告警接收机来说,就未必是如此了。当然,雷达接收到的也是强度很弱的反射波,而雷达告警接收机接收的是直射波这一点非常相似。但是雷达接收机的敏感程度,通常是远远大于告警机的敏感程度的。一半而言,目前雷达接收机的灵敏度为-160分贝左右,而三代机上采用的告警接收机的灵敏度只有-65分贝左右。他们之间查了很多数量级。不是截获接收机做不了那么灵敏,而是如果太灵敏了,那告警器将充满噪声! 当然,在三代机上,告警接收机通常能在对方雷达探测距离的1.5倍距离以上对雷达波做出告警。但是,对于采用低截获概率技术的四代机雷达而言,三代机的雷达告警器,就有些形同虚设了。 实际上,低截获概率雷达不是一个刚刚发展起来的技术,只不过之前先进国家都高度保密,它的作用并不亚于隐身技术。

球面反射面天线

3.3.4球面反射面天线 上面我们讨论的都是指可驱动的天线,即认为它是一架可以指向天空任意位置并能跟踪的天线。为了提高空间分辨率和灵敏度,射电天线一般都做得很大,它重量小到几百吨大至几千吨。这种可驱动的大天线极易受到重力、风、热等因素的影响而变形,致使天线的增益降低。研究表明,单个可驱动天线的极限口径可能是100米。为了增加天线的口径,天文学家和工程技术人员想到了固定的天线,它类似一口大锅支在山凹之中,其本上解决了重力和风对天线的影响,口径可以做得很大。最典型的例子是位于美国 Arecibo 天文台,口径为305米的球反射面天线(参看图3.26)。 40 a 我想读者首先感兴趣的一个问题是:为什么固定反射面天线往往选择为球面。这是因为球面是一个没有确定主轴的反射镜面,即球面对任意方向投射到它上面的光束 (如图3.27 a 中A 和B 光束)都有相同的物理性质。固定球面天线总是对向天顶,移动在天线上方的馈源,在一定天区范围不同方向来的光束经球面反射后总可以汇聚到馈源。如图30 b 所示的那样,如果α是馈源照明区域相对于球心所张的立体角,0α是固定球面天线所张的立体角,则观测天区的立体角为 00a θαα=?′ (3.65) 定义馈源照明区域的直径为有效照明口径,则从上式我们发现,为了观测比较大的天区,固定球面天线的口径要大,而有效馈源照明口径要小。为了保证一定的灵敏度,有效馈源照明口径又不能太小,于是球面天线口径和有效馈源照明口径要折衷选取,才能使固定球面天线既有足够的灵敏度又有比较大的观测观天区。 固定球面天线有一个很大的缺点是它有严重的球差,即如图3.27a 所示,入射的一束平行光束经球面天线反射后不是聚集到焦点而是一条线。平行入射到照明区且离轴很近的光束将聚焦到近轴焦点O ,而离轴越远的光线,它的焦点离近轴焦点也越远,最后来自照明区边沿的反射光束,它的焦点离近轴焦点最远。如果把一个平面放在近轴焦点上并与轴垂直,这个平面称高斯平面。在高斯平面上这些光束形成一个斑。如果是一个馈源来有效地接收这些辐射,这个馈源必须是一个线馈源,在线馈源各部分接收到的辐射必须做振幅和相位改正。最早期的固定球面天线用的确实是一种带槽的线状

双馈源偏置卡塞格伦天线研究

万方数据

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双馈源偏置卡塞格伦天线研究 作者:刘文波, 张洪顺, LIU Wen-bo, ZHANG Hong-shun 作者单位:刘文波,LIU Wen-bo(重庆通信学院,研究生管理大队), 张洪顺,ZHANG Hong-shun(重庆通信学院,无线电管理教研室,重庆,400035) 刊名: 通信技术 英文刊名:COMMUNICATIONS TECHNOLOGY 年,卷(期):2009,42(5) 参考文献(4条) 1.田田.张潜.张洪顺关于减小卡塞格伦天线副面遮挡效应的研究[期刊论文]-通信对抗 2006(04) 2.熊旋宽角扫描偏置卡塞格伦天线研究[学位论文] 2004 3.刘少东.焦永昌.张福顺宽角扫描侧馈偏置卡塞格伦天线的优化设计[期刊论文]-电波科学学报 2004(06) 4.刘旭峰.刘少东.张福顺宽角扫描双反射面天绒的方向图分析[期刊论文]-西安电子科技大学学报(自然科学版) 2005(01) 本文读者也读过(10条) 1.刘文波.张洪顺双馈源偏置卡塞格伦天线研究[会议论文]-2008 2.刘少东.焦永昌.张福顺.LIU Shao-dong.JIAO Yong-chang.ZHANG Fu-shun表面误差对侧馈偏置卡塞格伦天线辐射场的影响[期刊论文]-西安电子科技大学学报(自然科学版)2005,32(6) 3.林岩用有一定电阻的双曲面设计低旁瓣卡塞格伦天线[期刊论文]-微波学报2002,18(3) 4.郝绍生.吴智慧.杜鸣晓.HAO Shao-sheng.WU Zhi-hui.DU Ming-xiao多波束抛物面天线测高功能的研究与实现[期刊论文]-空军雷达学院学报2008,22(2) 5.龚云峰.谢拥军.岳亮.王元源.GONG Yunfeng.XIE Yongjun.YUE Liang.WANG Yuanyuan高功率近场卡塞格伦天线的设计[期刊论文]-现代电子技术2009,32(13) 6.刘元云利用HFSS-IE快速设计大口径卡塞格伦天线[会议论文]-2010 7.任宪端.房华.胡印永.张光青卡塞格伦天线的改造与调整[期刊论文]-中国有线电视2000(20) 8.闫丰.杜彪.YAN Feng.DU Biao赋形卡式天线最佳吻合反射面的计算方法[期刊论文]-无线电工程2011,41(3) 9.余世里.谢振超卡塞格伦天线副反射面运动扫描研究[会议论文]-2010 10.朱翠肖椭圆波束天线设计[期刊论文]-无线电通信技术2003,29(2) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/a44854984.html,/Periodical_txjs200905009.aspx

智能雷达光电探测监视系统单点基本方案

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智能雷达光电探测监视系统单点基本方案
一、 系统概述
根据监控需求: 岸基对海 3~10 公里范围内主要大小批量目标; 主动雷达光电探测和识别; 多目标闯入和离去自动报警智能职守; 系统接入指挥中心进行远程监控管理; 目标海图显示管理; 系统能够自动发现可疑目标、跟踪锁定侵入目标、根据设定条件进行驱 散、同时自动生成事件报告记录,可以实现事故发生后的事件追溯,协助事故 调查。 1. 项目建设主要目的 ? 为监控区域安全提供综合性的早期预警信息; ? 通过综合化监测提高处置和应对紧急突发事件的指挥能力。 2. 基本需求分析: 需配置全自动、全量程具备远距离小目标智能雷达探测监视和光电识别 系统,系统具备多目标自动持续稳定跟踪、多种智能报警功能、支持雷达视 频实时存储、支持留查取证的雷达视频联动回放功能等;同时后期系统需具
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备根据用户需求的功能完善二次开发能力。同时支持后续相关功能、扩点组 网应用需求。
根据需求和建设主要目的,选型国际同类技术先进水平,拥有相关技术 自主知识产权,具备二次技术深化开发的北京海兰信数据科技股份有限公司 (2001 年成立,2010 年国内创业板上市,股票代码:300065,致力于航海 智能化与海洋防务/信息化的国内唯一上市企业)的智能监视雷达光电系统。 该系统在国内外有众多海事相关成熟应用案例,熟悉国内海事、海监、海 警、渔政公务执法及救捞业务需求特点等。同时,该系统近期成功中标国内 近年来相关领域多套(20 套)雷达光电组网项目,充分说明该系统的技术领 先及成熟应用的市场广泛接受度。
3. 项目建成后的主要特点 ? 全天候、全覆盖、全自动的立体化监控。该系统具备对多传感器信息 融合的能力,确保对探测范围内雷达信息源、光电、AIS、GPS 等设备信号源 进行有机的融合和整合。 ? 系统具备了预警、报警、实时录取回放的综合功能。任何目标物进入 雷达视距时,系统即开始进行监测。目标物触碰警报规则后,指挥室获得报 警信号,同时联动设备综合光电锁定警报目标,以便驱离。整个过程系统实 时记录、方便随时调用回放。
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反射面天线仿真

利用Ansoft HFSS-IE 设计Ka波段低副瓣抛物反射面天线文章来源: ANSYS 2011中国用户大会优秀论文录入: https://www.360docs.net/doc/a44854984.html, 点击数: 628 【摘要】本文仿真设计了一种工作于Ka波段的低副瓣抛物反射面天线,该天线采用馈源前置式单反射面形式。馈源采用E 面扇形喇叭天线,利用先进的三维电磁场仿真软件Ansoft HFSS v12 首先对馈源进行了仿真与优化设计,得到了满足技术指标要求的结构参数。在此基础上,利用Ansoft HFSS 与HFSS-IE 协同设计了所要求的抛物反射面天线。仿真结果表明,所设计的抛物反射面天线增益大于36dBi,副瓣低于-27dB。仿真结果与理论计算结果比较吻合,并且满足了技术指标要求。此外,通过整个设计过程以及软件仿真结果也直接证明了HFSS-IE 计算的准确性以及快速实用性,对于大口径反射面天线的设计具有一定的指导价值。 1 引言 单反射面天线是指用一个反射面来获得所需方向图的天线系统,其中抛物反射面天线是最经典,用的最多的一种形式。它是一种主瓣窄、副瓣低、增益高的微波天线,广泛应用于雷达、卫星通信、微波中继通信以及射电天文等领域中[1]。 如图1所示,抛物反射面天线由一个旋转抛物面和一个馈源组成。抛物面由抛物线绕其轴线oz旋转一周形成;馈源可以采用多种形式,如带反射板的短偶极子[2],缝隙天线,喇叭天线等,且馈源视在相位中心应放置于抛物面的焦点F上。该天线的基本原理基于几何光学定律的思想。发射状态时,利用抛物面的反射特性,使得由其焦点处的馈源发出的球面波前,经抛物面反射后转变为在抛物面口径上的平面波前,从而使抛物反射面天线具有锐波束、高增益的性能;接收状态时,外来的平面波经抛物面反射后,聚焦到其焦点处,由馈源接收[3]。

雷达重点内容

一、在雷达技术中测量目标方位角是利用天线的什么特性实现。 利用天线的方向性来实现的。 二、电子对抗的定义及所包含的内容。 电子对抗就是敌对双方为削弱、破坏对方电子设备的使用效能、保障己方电子设备发挥效能而采取的各种电子措施和行动,又称电子战。电子对抗分3个方面:电子对抗侦察、电子干扰和电子防御。电子对抗按电子设备的类型可分为雷达对抗、无线电通信对抗、导航对抗、制导对抗、光电对抗和水声对抗等;按配置部位又可分为外层空间对抗、空中对抗、地面(包括海面)对抗和水下对抗。机载电子对抗系统是现代电子对抗的主要手段。随着弹道导弹和卫星的发展,外层空间是一个新的战场,电子对抗在未来的现代化战争中,将对战略攻防起到重要作用。 三、旁瓣消除(SLB)旁瓣对消(SLC) 旁瓣消隐(SLB)也是一种对付旁瓣干扰的技术。它使用一部增益小于主天线主瓣增益而大于主天线旁瓣增益的辅助天线。雷达旁瓣消隐(SLB) 采用主通道和副通道两通道系统,与副 瓣对消技术相类似,只是信号处理的方 式不同。旁瓣消隐技术的工作原理是每 个通道由收发天线、接收机、检波器和 比较器组成,两路主、辅通道回波信号 相减的原理进行幅度比较,然后再选通 的原理来消除干扰的,以确定是否消隐 主通道信号。主通道天线扫描雷达的天 线连续扫描360 度的方位角,通常有一 个高增益的主瓣和许多增益递减的旁瓣。 目标回波信号由主通道主瓣进入,一般 主瓣最大增益比第一旁瓣最大增益大十 几分贝到几十分贝,这主要是为了减少副瓣检测到目标的可能性,同时也减少通过副瓣到达的干扰信号。旁瓣对消(SLC)属于自适应波束形成的一种,目的就是要抑制天线旁瓣进行的干扰信号,其原理如图1所示,由一个主天线和若干个辅助天线组成,对于辅助天线的要求是:辅助天线的辅助增益和主天线的旁瓣增益相当。 四、分布性寄生输出公式: 对于分布性的寄生输出则以偏离载频若干赫的傅里叶频率(以fm表之)上每单位频带的单边带功率与信号功率之比来衡量, 其单位以dB/Hz计。由于分布性寄生输出对于fm的分布是不均匀的, 所以信号频谱纯度是fm的函数, 通常用L(fm)表示。假如测量设备的有效带宽不是1 Hz而是ΔBHz, 那么所测得的分贝值与L(fm)的关系可近似认为等于: 五、干扰分类 (一)按干扰产生方式分 1.无源(消极)干扰包括自然界的无源干扰和人为的无源干扰两类。 2.有源(积极)干扰就是由一定的辐射电磁波的能源所产生的干扰,它包括自然界干扰、工业干扰和人为干扰。(二)按干扰的性质分

偏置反射面天线的研究与设计

目录 摘要.......................................................................................................................................I Abstract................................................................................................................................II 目录....................................................................................................................................III 第一章绪论 (1) §1.1课题研究背景及意义 (1) §1.2国内外研究现状 (1) §1.2.1反射面天线的研究现状 (1) §1.2.2反射面天线馈源与正交模耦合器的研究现状 (3) §1.3本文的主要工作和章节安排 (4) 第二章偏置反射面天线的理论与分析 (6) §2.1偏置反射面天线的工作原理及几何特性 (6) §2.2反射面天线的分析方法 (9) §2.2.1几何光学法 (9) §2.2.2物理光学法 (10) §2.2.3两种计算方法的补充 (11) §2.3偏置反射面天线电气特性 (12) §2.3.1线极化时交叉极化的劣化 (12) §2.3.2圆极化时的波束倾斜 (13) §2.4多波束反射面天线的偏焦问题 (13) §2.5本章小结 (15) 第三章馈源的设计 (16) §3.1反射面天线馈源简介 (16) §3.2T零型短杯同轴多模馈源 (18) §3.3介质棒辐射体馈源 (20) §3.4本章小结 (23) 第四章正交模耦合器与功分器的设计 (24) §4.1正交模耦合器的设计 (24) §4.1.1正交模耦合器概述与分类 (24) §4.1.2插针式正交模耦合器的原理、设计、仿真和测试 (25) §4.2波导功分器的设计 (30) §4.2.1波导功分器的概述 (30) §4.2.2一种E面T型功分器原理、设计、仿真 (31)

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