一种数字阵列雷达幅相监测校准的新方法

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一种改进的相控阵雷达和差波束测角方法

一种改进的相控阵雷达和差波束测角方法

一种改进的相控阵雷达和差波束测角方法张海龙;宋虎;张宁;匡华星【摘要】介绍了3种常见的和差波束测角方法.分析了不同测角方法的优缺点.结合实际项目工程应用提出了一种改进后的相控阵雷达和差波束比幅测角方法.在不同信噪比和T/R组件幅相不一致性的条件下对改进后的和差波束测角的精度影响进行了分析.实际数据测试结果证明了改进方法的正确性和有效性.【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】4页(P26-29)【关键词】相控阵雷达;和差波束;信噪比;幅相不一致性【作者】张海龙;宋虎;张宁;匡华星【作者单位】中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153;中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京211153【正文语种】中文【中图分类】TN955.20 引言随着现代电子技术的飞速发展,为了适应现代战场环境的复杂化,实现对多个目标的高数据率跟踪,相控阵雷达系统应运而生。

相控阵雷达采用波束快速捷变的方式实现对多批目标的快速覆盖。

考虑到雷达系统的有限时间资源,一般相控阵雷达采用同时跟踪和搜索方式解决高数据率与波束空间覆盖的矛盾,跟踪方式大多采用和差波束单脉冲测角实现。

在有限的时间资源内利用和差波束实现对目标的高精度测量是现代相控阵雷达持续追求的目标。

因此,研究相控阵雷达和差波束测角及其性能具有很大的工程应用价值。

[1]近些年和差波束测角方法无论是在军用雷达还是在民用雷达应用的都比较多,一些研究所和高校在这方面也做了大量的工作。

研究表明,为了实现对目标的高精度测角,对相控阵和差波束形成方法的研究显得尤为重要。

[2]1 3种不同和差波束测角方法性能比较相控阵雷达按照搜索方式分为TWS和TAS两种类型。

对于TAS一般采用和差波束比幅测角方法。

和差波束测角主要是根据波束指向和目标位置,通过设置导向矢量,形成和波束与对应的差波束,然后将接收和差波束幅度值相比得到差比和的数值,利用此数值查找对应鉴角曲线,最终得到目标所在的波束偏角角度。

阵列幅相误差校正 知乎

阵列幅相误差校正 知乎

阵列幅相误差校正知乎
阵列幅相误差校正是一项重要的技术,其在雷达、天线和通信系统等领域具有广泛的应用。

它的作用是对阵列天线中不同元件相位误差进行校正,以提高系统的性能和精度。

在阵列天线中,由于元件之间的布局差异、制造误差或工作环境的影响,会导致天线元件之间的相位存在一定的偏差。

这些相位误差会对信号的接收和处理产生很大的影响,降低系统的灵敏度和信号质量。

因此,对于阵列天线而言,准确地校正相位误差至关重要。

阵列幅相误差的校正可以通过多种方法实现。

一种常用的方法是基于校正信号的研究。

该方法通过引入已知幅相误差的参考信号,与待校正信号进行比较,从而得到每个天线元件的相位偏差。

然后,根据相位偏差的大小及分布情况,采取相应的校正措施,如调整天线元件的位置、优化电路设计等,以减小相位误差。

另一种常见的校正方法是基于数学算法的优化。

该方法利用数值计算技术,通过解算相位误差的数学模型,寻找最优的校正方案。

在这种方法中,可以利用优化算法,如梯度下降法、最小二乘法等,实现对相位误差的精确校正。

这种方法具有较高的准确性和灵活性,并能适应不同阵列天线的特点和需求。

除了以上两种方法,还有一些其他的阵列幅相误差校正方法,如基于信号处理的方法、基于反馈控制的方法等。

这些方法各有特点,可以根据具体的应用场景和需求选择合适的方法进行误差校正。

总的来说,阵列幅相误差的校正是提高阵列天线性能的重要手段。

通过合理选择校正方法和实施校正方案,可以减小相位误差,提高系统的灵敏度、定位精度和数据传输质量。

因此,在阵列天线的设计和应用中,校正幅相误差的工作不容忽视,应予以重视和深入研究。

一种大型相控阵雷达外场高精度相位校正方法

一种大型相控阵雷达外场高精度相位校正方法

一种大型相控阵雷达外场高精度相位校正方法
叶君好;许文彤;庞钰宁;叶彬;任志诚
【期刊名称】《上海航天(中英文)》
【年(卷),期】2024(41)2
【摘要】针对大型相控阵雷达外场相位校正受风影响无法保证校正精度的难题,本文提出了一种外场高精度相位分级校正方法。

采用激光标定法测量标校源风载条件下的晃动曲线和最大晃动速度,根据雷达工作频段及校正精度要求,计算出标校源最大晃动速度条件下的最小保精度校正时间,以最小保精度校正时间作为分级子阵规模划分的依据,通过多级校正完成全阵外场校正。

仿真测试结果表明:在5级风载条件下,X波段相位校正精度均方根小于5.8°,最大栅瓣电平降低了9 dB,达到模拟移相器可以实现的精度要求。

【总页数】6页(P75-80)
【作者】叶君好;许文彤;庞钰宁;叶彬;任志诚
【作者单位】太原卫星发射中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.92
【相关文献】
1.一种相控阵雷达天线极化特征的外场测试方法
2.基于相位交织的相控阵雷达通道幅相误差在线监测和校正方法
3.大型相控阵雷达天线骨架外场架设
4.一种有源相控阵雷达幅相一致性校正方法研究
5.一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法
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振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案

振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案

振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案邱伟杰【摘要】单脉冲二次监视雷达(MSSR)已成为我国空中交通管理(ATM)系统的重要组成部分,不仅具备常规雷达的跟踪定位、目标识别和高度确认功能,同时还具有更快的数据获取速度及更高的测量精度,大大提高ATM的能力.振幅和差式单脉冲测角技术是通过比较和差通道的幅度而得到,因此,雷达接收机的动态范围内其振幅特性和相位特性必须保持一致.但在实际应用系统中,由于雷达零件制造存在公差,部件使用过程中不可避免地会逐渐老化从而引起参数的改变,元器件使用过程因温度变化引发电路失调和失配,以及外界杂波的相互影响等,雷达接收机通道之间幅相不一致难以避免.【期刊名称】《航空科学技术》【年(卷),期】2018(029)003【总页数】6页(P46-51)【关键词】单脉冲;振幅和差式;高频相移;中频相移;AGC;S曲线【作者】邱伟杰【作者单位】中国民用航空湛江空中交通管理站技术保障部,广东湛江 524017【正文语种】中文【中图分类】TN957.5随着民用航空事业的快速发展,空管设备加快更新步伐。

近年来,技术装备的革新成为推动空管系统发展进步的强有力杠杆,也是新的空管运行理念和管制模式应用实施的基本保证。

单脉冲作为区别于常规雷达体制发展起来的先进技术,在现代航空领域得到广泛应用。

单脉冲二次监视雷达(MSSR)已成为我国空中交通管理(ATM)系统的重要组成部分,不仅具备常规雷达的跟踪定位、目标识别和高度确认功能,同时还具有更快的数据获取速度及更高的测量精度,大大提高空中交通管理的能力。

MSSR采用单脉冲测角技术,在普通SSR和波束基础上增加差波束进行目标回波信号的处理,使得单脉冲二次雷达在一个波束驻留期间,只需分析一个回波信号脉冲,就可以给出目标角位置的全部信息,且测角精度高、稳定性好、抗干扰能力强。

振幅和差式单脉冲二次雷达通过和差比较器对天线馈源输出端的目标回波信号进行变换,得到高频和信号与差信号,再经变频、放大等过程输出各支路所需相应电平值。

利用雷达发射信号对接收阵列实时校正的方法

利用雷达发射信号对接收阵列实时校正的方法

电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering利用雷达发射信号对接收阵列实时校正的方法李春林赵怀坤 吴琳拥(四川九洲防控科技有限责任公司 四川省绵阳市621000 )摘 要:本文主要介绍一种利用雷达发射信号,对接收阵列及通道实现实时校正的方法。

数字化阵列雷达将接收阵列天线上每个阵元 接收的信号进行数字化后,通过数字波束形成(DBF)形成一个或者多个不同指向的波束,而每个阵元的信号需要经过不同的通路,不可 避免的会存在幅相差异,导致通道间的特性不一致,所以在DBF 之前,必须完成通道一致性的校正,而通道特性又随着环境变化存在时变 特性,所以对高精度的雷达往往需要进行实时校正。

关键词:DBF;实时校正;接收阵列;雷达发射信号;单脉冲雷达;幅相测量数字化阵列雷达的核心是DBF(数字波束形成)技术,利用数 字方式同时产生多个独立可控的波束并使其同相叠加,在特定方向 上能量最大并且形成天线方向图主瓣的技术⑴。

其具有低副瓣、高 信噪比、波束特征灵活可变、天线有较好的自校正能等特点【2】。

DBF 雷达因为体制灵活而得到广泛应用,但DBF 的性能直接 受数字阵列校正结果的影响,因为数字阵列的发射通道和各个接收 通道间相互独立,不可避免的存在幅相误差,利用DBF 技术进行 雷达目标检测,就必须对雷达的天馈系统中每个通道的幅度和相位 进行校准,相控阵天线的快速测量和校准一直是相控阵天线研究的 热门问题。

目前主流的校准方法有近场测量法、旋转矢量法、互耦 校准法、换相测量法等,以上测量方法的测量速度都不够快,一般 用于相控阵天线研制阶段的验证校准工作,不能满足大量工程需求 的测量校准t3'6]o 而且为了使雷达在工作期间处于规定的技术范围 内。

还需要相应的手段定期和不定期的进行校正,确保在全寿命周 期内的性能"】。

雷达校准方法

雷达校准方法

雷达校准方法1. 雷达校准方法包括机械校准、电子校准和信号校准三种主要方式。

机械校准是通过调整天线和其他雷达部件的物理位置,以确保雷达系统的准确性和稳定性。

电子校准是通过调节雷达接收机和发射机的电子部件,以确保雷达系统的灵敏度和抗干扰能力。

信号校准是通过向雷达系统发送已知频率和幅度的校准信号,以校准系统的测量和分析功能。

2. 机械校准通常需要使用天线转台和高精度仪器进行定位和调整,确保天线的指向准确,并保持机械结构的稳定性和精度。

3. 电子校准涉及调节雷达接收机和发射机的增益、频率响应、带宽和脉冲宽度等参数,以确保雷达系统的性能符合设计要求。

4. 信号校准涉及使用特定频率和幅度的标准信号源来验证雷达系统的接收和处理能力,同时对系统的非线性和失真进行校正。

5. 雷达校准的一般步骤包括系统初始化、测试执行、数据分析和调整确认等环节,需要经过严格的流程和精确的操作。

6. 雷达校准的目的是确保雷达系统在各种工作条件下都能提供准确、稳定、可靠的性能,以满足具体应用的要求。

7. 在雷达校准中,常用的测试工具包括频谱分析仪、信号发生器、功率计、脉冲发生器等设备,用于测量和调试雷达系统的各项参数。

8. 在机械校准中,需要考虑天线的指向误差、机械偏差、机械振动等因素对雷达系统性能的影响,并采取相应的校准措施。

9. 电子校准通常包括对收发模块、调频模块、滤波器、放大器等组件的校准,以确保雷达系统的信号处理功能达到设计要求。

10. 信号校准通常需要使用标定信号源对雷达系统进行灵敏度、线性度、带宽等方面的测试,以验证系统的测量和分析能力。

11. 雷达校准的关键参数包括天线增益、方向图、波束宽度、脉冲宽度、系统灵敏度、动态范围、杂散回波抑制比等。

12. 机械校准需要考虑雷达系统的结构稳定性、机械装配精度、机械零件磨损等因素,采取相应修正措施以确保准确的测量。

13. 电子校准需要对雷达系统的发射功率、接收灵敏度、噪声系数、输入输出阻抗等参数进行校准,以保证系统的性能稳定和一致性。

一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统

一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统

一种宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统随着通信技术的不断发展,宽带接收阵列天线作为一种重要的通信设备,在无线通信系统、雷达系统以及卫星通信系统中得到了广泛的应用。

然而,由于通道幅相误差的存在,会严重影响接收阵列天线的性能和稳定性。

如何对接收阵列天线进行通道幅相校准成为了当前研究的热点之一。

在这种背景下,本文提出了一种新的宽带接收阵列天线通道幅相校准方法及系统,旨在解决现有技术中存在的一些问题和不足,提高接收阵列天线的性能和稳定性。

该方法及系统的具体实施步骤如下:1. 确定校准信号:需要确定一种适合的校准信号,该信号需要满足在整个宽带范围内具有良好的频率稳定性和相位特性。

2. 信号发射:通过发射设备向接收阵列天线发送校准信号,确保信号在整个宽带范围内能够被接收到。

3. 信号接收:接收阵列天线接收到校准信号后,将信号经过预处理和放大等操作,使其满足后续处理的要求。

4. 通道幅相测量:利用专门的测量设备对接收到的校准信号进行幅相测量,得到每个通道的幅相误差。

5. 幅相校准算法:根据测量得到的幅相误差,设计相应的幅相校准算法,对接收阵列天线的通道进行校准。

6. 系统验证:经过幅相校准后,需要对系统进行验证,确保幅相校准效果符合设计要求。

该方法及系统具有以下优点:1. 宽带范围:能够对接收阵列天线在整个宽带范围内进行幅相校准,保证幅相误差在可接受范围内。

2. 精度高:采用专门的测量设备进行幅相测量和校准算法设计,能够保证幅相校准的精度和稳定性。

3. 自动化:该方法及系统能够实现幅相校准的自动化操作,减轻了人工干预的工作量,提高了校准的效率和准确性。

该方法及系统在宽带接收阵列天线通道幅相校准方面具有较好的应用前景和实际价值,能够有效提高接收阵列天线的性能和稳定性,为相关领域的研究和应用提供了有效的技术支撑和解决方案。

希望该方法及系统能够在未来得到更广泛的推广和应用,为通信技术的发展做出更大的贡献。

随着5G技术的不断成熟和普及,宽带接收阵列天线的应用也越来越广泛。

有源相控阵雷达通道幅相监测方法研究

有源相控阵雷达通道幅相监测方法研究

A td n c a n la l u e p a e mo i rn to s su y o h n e mpi d — h s nt ig meh d t o
fra t e p a e ra a a s o ci h s d a ry r d r v
u A Xu . u N eh i ( la ereti MityRpenav ir s te eo aa yt t hn eP AN v aj g N n 1 Y) fR dr smo h C is L ayi N nn , a g2 ̄ 3 S e f e e n i
1 引 言
随着微电子化和数字技术 的飞速发展 , 数字波束 形成技术在相控阵雷达中得到了广泛的应用。数字波 束形成技术充分利用 了阵列 天线所接 收到的空 间信
息, 以快速、 可 灵活地实现波束 扫描 , 并具有抗干扰 能
力强 、 可靠性好等多方面的优点。但是 , 由于各通道间
幅相特性的不一 致, 因而导致 了波束指 向不正确和旁 瓣 抬 高等 问题 。这 是 每个阵列 雷 达 设计 者 都 非常 关 注 的 。本 文首 先分 析 了 引起 通 道 幅 相 不 一致 的原 因 , 并 且仿真了通道幅相误差对波束形成的影响, 最后结合 工程 实际 阐述 了有源相 控 阵雷 达 中收 发通 道 幅相 监 测
第3 1卷 第 4期 21 年 l 0 1 2月
雷达与对抗
RAD AR & De . 0 1 c 2 1
有源相控 阵雷达通道 幅相监测方法研究
练 学辉
( 海军驻南京地 区雷达 系统军事代表室 , 南京 20 0 ) 103

要: 通过仿真分析了通道幅相误差对有源相控阵波束形成的影响, 描述 了实际工程 中 测量通道
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Th i s n e w me t h o d wh i c h c o mb i n e s t h e r e f e r e n c e d a t a a n d t he mi d — ie f l d mo ni t o r i n g i s a s i mpl e,f e a s i —



一种 数字 阵列 雷达 幅相 监测 校 准 的新 方法

种 数 字 阵列 雷 达 幅相 监 测 校 准 的新 方 法
宋 虎 , 李赛辉 七二 四研究所 , 南京 2 1 1 1 5 3 )

要: 数 字 阵列 雷达是 一种接 收 和发射 波束都 以数 字 方 式 实现 的 全数 字相 控 阵 雷达 。基 于
pr e s e n t e d.Th e t e s t r e s u l t s s h o w t ha t t he hi g h— p r e c i s i o n c li a b r a t i o n d a t a c a n b e o b t a i n e d a n d t he a n —
0 引 言
数字 阵列雷达集 成 了阵列技术和 数字技 术 的优点 ,

种探 索 , 是 数 字 阵列 雷达 阵地 级校 准的 简单 、 易行 、 有 效 的方 法。
文献标 志 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9— 0 4 0 1 ( 2 0 1 5 ) 0 l一 0 0 2 9— 0 5
关键 词 : 数 字阵列 雷达 ; 幅相 误 差 ; 监 测 与校 准
t h e a mp l i t u d e — p h a s e e ro r c a l i b r a t i o n me t h o d o f t h e d i g i t a l p r o c e s s i n g i s s t u d i e d,a n d t h e“ i n - t h e — i f e l d c a l i b r a t i o n ” me t h o d, c o mb i n i n g t h e r e f e r e n c e d a t a a n d t h e mi d - i f e l d mo n i t o r i n g,i s i f n ll a y
S ONG Hu,L I S a i - h u i ,L I U J i a n,J I ANG N a i — t i
( N o . 7 2 4 R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C S I C,N a n j i n g 2 1 1 1 5 3 ) Ab s t r a c t : T h e d i g i t a l a r r a y r a d a r( D A R )i s a f u l l y d i g i t i z e d p h a s e d a r r a y r a d a r i n w h i c h t h e D B F
t e n n a b e a ms a f t e r c a l i b r a t i o n c a n me e t t h e r e q u i r e me n t s o f t h e DAR t h r o u g h t h e me t h o d p r o p o s e d .
远 场 外监 测 原理 , 研 究 了数 字处理 的 幅相误 差校 准 方 法 , 并探 讨提 出一 种基 准数 据和 中场 监测
相 结合 的 阵地级 校 准方 法 。试 验 结果表 明 , 本 文提 出的方 法可 以得 到 精度很 高的校 准数据 , 经 校 准后 的 天线 波束 可 以满足数 字阵 列雷达 的要 求 。基 于基 准数据 和 中场监 测相 结合 的 方法是
中图分 类号 : T N 9 5 8 . 9 2
A n e w a mp l i t u d e— — p h a s e e r r o r mo n i t o r i n g a n d c a l i b r a t i o n me t h o d
o f d i g i t a l a r r a y r a d a r
t e c h ni q u e i s u s e d b o t h i n r e c e i v e a n d t r a n s mi t . Ba s e d o n t h e f a r - ie f l d e x t e r n a l mo ni t o in r g p r i n c i p l e,
b l e a n d e f f e c t i v e me t h o d f o r t h e D AR i n t h e i f e l d c a l i b r a t i o n .
Ke y wo r ds:di g i t a l a ra y r a d a r ;a mpl i t u d e — p h a s e e ro r ;mo n i t o r i n g a n d c a l i b r a t i o n
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