同时多波束相控阵天线技术
宽带多波束星载相控阵天线技术
宽带多波束星载相控阵天线技术
何凌云;梁宇宏
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2024(50)6
【摘要】为了满足星载Ka波段相控阵天线瞬时工作带宽大、同时多波束的需求,设计了一种基于子阵内相移和子阵间延迟的宽带模拟多波束相控阵天线。
设计的28×28单元阵列分为4个子阵列结构,子阵列内的每个单元使用移相器,子阵列之间使用延迟线。
这种移相器和延迟线的组合控制方案可以实现相控阵天线的宽带广角扫描。
仿真结果表明,在800 MHz的瞬时工作带宽和±54°的扫描角下,所提出的天线的指向精度偏差不超过0.4°,增益恶化不超过0.5 dB。
同时,采用封装天线(AiP)架构实现了天线的轻薄化、集成化,适用于宽带多波束星载相控阵天线的设计。
【总页数】7页(P77-83)
【作者】何凌云;梁宇宏
【作者单位】中国西南电子技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.星载多波束相控阵天线设计与综合优化技术研究
2.可重构星载多波束相控阵天线设计与实现
3.基于子阵列的低轨星载多波束相控阵天线的设计与实现
4.星载多波束相控阵馈电反射面天线研究
5.某星载多波束相控阵天线结构设计与分析
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基于多频点多波束的相控阵雷达天线接收测量方法
基于多频点多波束的相控阵雷达天线接收测量方法摘要相控阵雷达天线工作频点多、波束指向角度多，天线的暗室测试工作量大。
传统相控阵雷达天线测试方法采用固定频点固定波束天线测试方法，测试效率低、周期长。
本文提出多频点多波束的相控阵雷达天线接收测量方法可大幅度提高天线测试的速度、缩短天线测试周期。
【关键词】相控阵雷达天线测试多频点多波束相控阵雷达天线接收测试主要进行天线的接收和通道增益、接收和通道波束宽度、接收和通道副瓣水平、接收差通道零深和接收差通道零深零位等指标的校正和测试。
这些指标影响到雷达的威力范围和雷达角度探测的精度，因此进行相控阵雷达天线的校正和测试十分重要。
目前，常用的相控阵雷达天线测试方法是固定波束和固定频点的暗室近场测试方法。
由于相控阵雷达天线波束指向多、工作频点多，采用固定波束和固定频点的暗室近场测试方法测试工作量大、效率比较低。
本文分析固定波束和固定频点的暗室近场天线接收测量方法存在的问题，提出高效的多波束和多频点的暗室近场天线接收测量方法，大幅度提高相控阵雷达天线的暗室近场测试效率。
1 传统相控阵雷达天线接收测量方法目前，相控阵雷达天线接收测试采用单频点单波束近场反演测试方法，测试方案具体如下：相控阵雷达天线阵的和通道和差通道按图1引出来，在雷达接收校正测试模式时，和、差通道的连接开关与雷达系统连接，开展雷达的接收校正；在雷达接收?y试模式时，和、差通道的连接开关与天线测试系统连接，开展雷达的接收暗室测试。
脉冲发生器利用雷达的工作时序调节脉冲信号，作为暗室测试的数据采集同步信号。
假设相控阵雷达工作模式控制时序负脉冲信号的重频为500Hz，脉宽80us，每个波束10个脉冲。
暗室天线测试时，利用脉冲发生器把雷达系统送过来的工作模式时序负脉冲信号转换成正脉冲，展宽和延迟，作为暗室测试系统的采样同步信号。
此外，传统相控阵雷达天线接收测量方法在测试前设置好固定频点和固定波束信息，如图2所示，即可进去接收校正和测试环节。
多波束天线应用研究
多波束天线应用研究作者：邓阳来源：《探索科学》2015年第11期摘要：随着网络规模的不断变大，容量问题、干扰问题和深度覆盖问题也不断显现。
传统天线只能覆盖单个方向，提供单小区容量及覆盖需要。
多波束天线能在单天线中提供多个锐波波束，在提升深度覆盖的同时可提升网络容量。
关键词：多波束天线，容量问题，覆盖，干扰一、多波束天线概念多波束天线是能够产生多个锐波束的天线，这些锐波束可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的区域。
多波束天线（multi beam antenna）是能产生多个锐波束的天线。
这些锐波束（称为元波束）可以合成一个或几个成形波束，以覆盖特定的空域。
多波束天线有透镜式、反射面式和相控阵式等三种基本形式。
此外还有以相控阵作为反射面或透镜馈源的混合形式。
二、多波束天线特点多波束天线具有以下几个特点：①元波束窄而且增益高，若用多个发射机同时向各波束馈电，可获得较远的作用距离；②合成波束能覆盖特定形状的空域；③能以组合馈源方式实现低旁瓣。
多波束天线不但用于雷达系统，从60年代中后期以来已在卫星通信和电子对抗等技术领域获得应用，成为改进卫星通信系统性能的一项关键性技术，也是现代电子对抗中分选大量目标的一种重要手段。
多波束天线产品，单个天线可以提供相当于传统天线多倍的网络容量，适用于高校校园、广场、火车站、城中村等人口密集的区域。
由单个天线产生三个或五个双极化极窄波束，应用于小区分裂扩容。
同时，因该产品各波束间具有足够高的隔离度，可在实际应用中实现精确覆盖及具有良好抗干扰性能。
三、多波束天线试试效果最终根据多波束天线的适用特点，选择双流的黄河路1800M基站的5小区进行试点。
黄河路基站地处工业园区和工人宿舍区，尤其晚间话务和数据业务经常出现拥塞，经常出现最差小区，且配置较大，不易扩容。
1、多波束天线实施情况双流黄河路1800M于2013年4月11日进行天线改造，4小区和6小区保留不变，5小区使用多波束天线技术，由原来的8载频单独改造成8/8/8的三小区单独站点，方位角由原来5小区的180度改为210度（三个小区相同方向）。
一种双波束相控阵天线的设计与实现
一种双波束相控阵天线的设计与实现邬树纯;倪文俊【摘要】介绍了一种双波束相控阵天线,阐述了其工作原理、设计方法及实测结果.该天线阵工作于P波段,用于雷达干扰发射系统,发射波束为方位同时双波束,并且每个波束均可独立电扫描,实现了同时对多目标、多方位的雷达干扰.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】5页(P85-89)【关键词】相控阵;多波束;波束扫描;雷达干扰【作者】邬树纯;倪文俊【作者单位】中国电子科技集团公司51所,上海201802;中国电子科技集团公司51所,上海201802【正文语种】中文【中图分类】TN821.80 引言目前各国大量应用的雷达干扰系统，大多采用单波束天线。
此类系统波束指向单一，通过机械转动实现波束在空间的扫描。
由于雷达体制的不断改进和升级，雷达部署越来越密集，对雷达干扰系统也提出了更高的要求，其中多方位、多目标同时干扰就是摆在雷达干扰系统面前的一个具体问题。
因此，同时多波束雷达干扰技术近年来倍受推崇。
多波束是指天线向空中辐射的电磁波是由多个波束组成，每个波束覆盖一定的空域，从而满足对同时多方位、多目标的覆盖需求。
对于相控阵天线，仅通过改变馈入天线单元的相位即可使波束扫描，实现波束捷变。
本文详细介绍了一种用于雷达干扰发射系统的双波束相控阵天线的设计与工程实现。
该相控阵天线的主要技术指标为：工作频率：P波段；极化：斜45°极化；增益：≥21dBi；波束宽度：25°×6°（方位×俯仰，中心频率）；波束数：2个（同时）；扫描角度：0°、±12.2°、±25°、±40°7个固定波束。
1 基本原理1.1 相控阵天线原理图1为一个N单元的均匀直线阵列［1－2］。
为讨论方便起见，假定该线阵位于一个直角坐标系内。
线阵中第i个天线单元的激励电流为Ii（i＝0，1，…，N－1），每个天线单元所辐射的电场强度与其激励电流成正比。
多波束天线
多波束天线综述多波束天线(MBA———Multiple Beam Antenna)由于其能够高增益地覆盖较大的地面区域而且又能根据需要调整波束形状而得到深入研究和广泛于卫星通信系统。
多波束天线是能够同时产生多个子波束(点波束),从而覆盖地面上所关心的区域的天线系统,根据不同的通信需要,子波束和总波束的关系大致可分为几种情况:固定区域点波束覆盖,非固定区域点波束覆盖和赋形束覆盖。
多波束天线与传统天线不同，它只在指定的区域有较高的增益值，而在其他地方增益很低，所以能减少覆盖区域外地面站对多波束系统造成的干扰，提高系统的频谱利用率和信道容量，提供有效全辐射功率和接收系统品质因素G/T值，并使卫星地面站终端设备得到简化和降低成本。
另一方面，由于地球的曲率，卫星覆盖下的区域到达卫星的路径并不相等，星下点路径最短，远离星下点的区域路径较远，这就引起了远近效应的问题对于通信卫星系统而言，等通量覆盖是保证系统性能稳定的关键因素之一而这恰恰是多波束天线的优势因为多波束天线是通过几个高增益的窄波束合成一个等效的高增益宽波束，所以可以通过调整每个波束的增益大小，实现对地面的等通量覆盖。
(1)固定区域点波束覆盖：固定区域点波束覆盖是指所有的点波束彼此独立地照射地面上不同的固定区域,总的波束则覆盖有关国家和地区,这种点波束方式往往用于同步卫星通信系统,近年来也应用于同步卫星通信系统,称为所谓“凝视天线”。
这种系统,当卫星移动时,天线始终照射着某一固定区域并保持波束覆盖图不变,直到该区域边缘的仰角小于最小仰角。
(2)赋形束覆盖赋形束覆盖是指点波束在地面上相互迭加,得到的辐射方向图形成所需要的图形─赋形束,这种方式也往往用于同步卫星通信系统.赋形束的概念在二十多年前就提出来了,其天线由反射面和单个馈元或由少量的馈元组成的馈元阵组成(后者可以看成多波束天线).任何形状的方向图都可以通过设计反射面的形状,在光学口面产生所需的振幅和相位分布来实现,而反射面的形状的设计,可用几何光学或物理光学方法.这样得到的天线称为赋形天线.图2给出了采用口面综合设计的赋形反射面天线所得到的覆盖美国大陆的方向图[6].（美国）日本地图全貌实现方向图调整,得到赋形束的另一方法是调整MBA的馈元阵各辐射元激励的相位和振幅[给出了日本电报电话公司研制的多波段卫星通信天线系统Ku波段覆盖日本全境的赋形方向图。
环栅型宽带多波束相控阵天线初探
口径 的场分布在传输 凰。 主模时具有余弦分布，其
口径效率 为 ０８ ，当产 生高 次模时 ，则 效率下 降 ， ．１ 所 以单元 设计 时要 保证仅 有 主模 ，但 又 由于 矩形 单
的交 叉极 化 ，使 口径效率 略有 下 降，但单 元 的 Ｅ、 方 向 图动态性 能 最好 ，可 以实现 宽角 匹配 ，在 工 程 设计 中 已被 广泛 使用 。
使工 作于 窄带 时工程 中也 很少 使用 ，不 适合 宽带 多
波 束 方案 。 相控 阵 天线 采 用 空 间馈 电 的方 法 已被 广 泛 使
第 ６期
李 长源 ：环栅型 宽带 多波束相控阵天线初探
・３ ４ ９・
（ ）采 用 电磁 波 的 空 间滤波 器 （ 天线 罩 ） ｃ 如
在 阵 列天 线栅瓣 的位 置抑 制 电磁波 功率 的透射 ； （ ）采 用 辐射 单 元 口径 上 的多 模 技术 ，使单 ｄ 元方 向图在 阵 列方 向图栅 瓣处 的幅度 最 小 ； （ ）可 在 一个 阵 列天 线 中使 用 多 种辐 射 单 元 ｅ 口径 ，并使 单 元随机 地进 行排 列 ； （） 阵列排 列形 式 中，采用 重叠 或交错 子 阵 ｆ在 技术 ，使 子 阵在天 线有 效 电扫 范 围中 的辐射尽 可 能 地接 近平 顶子 阵方 向 图，使 电扫描 范 围之外 尽可 能
Ｌ ａｇ ｕ ｎ ＩＣｈ ｎ ｙ ａ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ｆ ｒ ｈ ａａ ｏｉ ｎ ｎｅ ｎ ｔ ｆｓｔｆｅ ａ ｅ ｅａｅｍｕｔ—ｅ ｍ ｔｓｍｅｔ ，ｈ ｈ ｓｄａｒｙａ ｔｎ ａ ｔ ａ ｔ ｏ ｅｐ ｒｂ ｌ ｌ ｓ ｔｎ ａｗｉ ｏ ｅ ｅ ｄｃ ｎｇ ｎ ｒｔ ｌ ｂ ａ ａ ａ ｉ ｔ ｅｐ ａｅ ｒａ ｎｅ ｎ ｔ ｃｅ ａ ｈ ｉ ｍｅ
相控阵雷达多波束成像算法
相控阵雷达多波束成像算法
相控阵雷达多波束成像算法
相控阵雷达多波束成像算法
相控阵雷达是一种高分辨率雷达技术，在军事、民用和科研领域得到广泛应用。
相控阵雷达通过控制阵列中每个元件的相位和振幅，实现对目标的成像和测距。
在相控阵雷达中，采用多波束成像算法可以提高雷达的成像分辨率和目标识别能力。
多波束成像算法是指通过同时发射多个波束，接收多个回波信号，然后将这些信号进行处理和重组，得到高分辨率的成像结果。
多波束成像算法可以包括波束形成、波束跟踪和多波束合成等过程。
波束形成是指通过控制阵列中每个元件的相位和振幅，产生一组方向不同的波束；波束跟踪是指通过对回波信号进行处理，确定回波信号来自哪个波束；多波束合成是指将多个波束的回波信号进行加权叠加，得到高分辨率的成像结果。
多波束成像算法可以有效提高雷达的成像分辨率和目标识别能力，在复杂环境下具有较强的抗干扰性能。
同时，多波束成像算法也存在一些问题，如计算复杂度高、实时性差等。
因此，在实际应用中需要综合考虑多种因素，选择合适的算法和参数，以达到最佳的成像效果。
- 1 -。
多波束形成技术在相控阵雷达中的应用
多波束形成技术在相控阵雷达中的应用摘要：多波束形成技术是波束性能被复合应用的方法，如果能够提高多波束形成技术，将能提高相控阵雷达的整体性能。
本次研究说明了多波束形成技术在相控阵雷达中的应用方法。
关键词：多波束形成技术；相控阵雷达相控阵雷达的功能需要用多波束的形式实现，如果多波束的性能良好，相控雷达的性能就会良好，人们要提高相控阵雷达的性能，就要提高多波束形成技术的质量。
本次研究将说明在相控阵雷达中多波事形成技术的应用。
一，多波束形成技术对相控阵雷达的影响相控阵雷达是应用发射电子波束的方式探测信息的一种设备，应用波束可以让雷达发射信息和接受信息。
相控阵雷达应用的波束与过去的机械扫描波束的区别为，它能灵活的控制波束的频率和相位，使波束的应用能恰到好处。
多波束形成技术是波束性能被复合应用的方法，如果能够提高多波束形成技术，将能提高相控阵雷达的整体性能。
二，多波束形成技术对相控阵雷达的优化1，优化雷达的性能相控阵雷达工作的目的是搜索各种探测目标，它包含固定目标、隐藏目标、移动目标等，它的工作原理如下：它将天线的辐射功能射置在主瓣最大值的附近，然后依某种目的集中发射波束，可以说相探阵雷达的性能与多波束宽度有紧密的联系。
工公式（1）中，就是多波束开成的孔径面积。
以这公式可以看到，该数值越大，雷达工作的范围越大。
由于多波束形成的孔径能够决定相控阵雷达的性能，所以目前相控阵雷达普遍的应用大孔径的多波束形成光束。
目前国外已经开始研究空间载预警的雷达，这种雷达的探测目的是探测外太空中的事物，该雷达的多波束孔径宽度为300米。
而天线的波束宽却只有0.017度，由此可见提高多波束孔径提高相控阵雷达的性能的认知已被人们广泛应用。
2，化化雷达的数据率所谓的数据率，是指两次相邻的搜索时间中的一个倒数，如果这个倒数值越大，即意味中间间隔的时间越长，其相控阵雷达传输的性能越低；若两个间隔值越短，则意味着雷达的传输性能越高。
若要让相控阵雷达的性能提高，就要提高相控阵雷达的传输数据率。
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－
＿ ６０
． ４ ０
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（ ｄ）
［ １ ］ Ｒｏ ｂ ｅ ｒ ｔ Ｊ ， Ｍａ ｉ ｌ ｌ ｏ ｕ ｘ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｄ Ａ ｒ ｒ ａ ｙ Ａｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ Ｈａ ｎ ｄ ｂ ｏ ｏ ｋ （ Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ［ Ｍ／ ． ２ ０ ０ ５ ． ［ ２ ］ Ｗｉ ｌ ｅ ｙ Ｍｏ ｄ ｅ ｍ Ａｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ａ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ［ Ｍ］ ． ２ ０ ０ ５ ． ［ ３ 】 张光义－ 井 目 控 阵 雷达 系统 【 Ｍ］ ． 国 防 工业 出版 社 １ ９ ９ ４ ， ８ 『 ４ ｌ 林 昌碌 ． 天线工程手册『 Ｍ１ ． 电子 工 业 出版 社 ． ２ ０ ０ ２ ．
器 和 中频放 大 器等 有源 电路 ，需要 采用 集成度 很 高 和一致 性 好 的高 可靠 集成 电路 ，若 采样 混合 集成 电路 ，对 混频 电路 的 幅 度 、相 位一致 性提 出很高 的要求 。 数 字 多波束 形成 是指 在对 阵列 天线各 阵元 接收下 变频 后
的中频信号进行Ａ ／ Ｄ 采样 ，然后分成多路进行数字波束形成 处理。由于移相 、幅度加权 、信号合成等都是在Ｆ Ｐ Ｇ Ａ中用
２ ）加 权 网 络 的 功 能 与 实 现
天线 阵 为了实 现低副 瓣 ，需 要按切 比雪 夫或泰 劳分 布进 行 幅度加权 ，由不 等分功 分器组成 ，各路理 论分配 损失 ：
ｌ 。ｇ
０
锄
∞
蚰
∞
勋
０ 邶 枷 ｍ 啪
善
∑
其 中 为加权 网络第 路 的分 配损失 ， 是天 线阵 的功率 加 权系数 。 根 据天 线不 同电压 幅度分 布要求 ，功 分加权 网络采 用不 等分 功分 器级联 方案 。微 带功分 网络原 理 图和仿 真结果 如 图
一
态 ，不易改动，不便于实现任意波束赋形。特别是当要形成 的波束数 目很 多时 ，硬件将变得很复杂 ，也难 以测试和调
级 接低 噪放 ，然后用 功分 器分 成左 、中 、右三 路 ，左 路一
组 ，中路一 组 ，右路一 组 ，如 图 １ 所示 ，即构成 了三部 独立
信息系统１ ＝ 程 Ｉ ２ ０ １ ４ ． ５ ． ２ ０ １ ３ ５
列形式 ，结合和差单脉冲体制实现测控系统要求 的测角和跟
踪 。多 波束 相控 阵天线设 计 的核心 是多 波束形成 网络 以及相 控阵天线 波束扫 描特性 与和差波束 性能 。
选 、低噪声放大以后分成多路信号 ，并各 自 独立的接入移相
器 ，通 过控 制各 组移 相器 的移 相关 系 ，实现 多个 天线波 束独 立 扫描 。这 种方 式 可以在 不降 低天 线接 收信 噪 比的前 提下 ，
Ａ ＣＡ Ｄ ￣ Ｅ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ ＡＲ Ｃ Ｈ 学术 研究
的一 维相控 阵 。它 的优点是 ：第 一级 为低 噪放 ，则 三个独 立
所示 ，插损小于０ ． ２ ｄ Ｂ，各路相差小于±２ ． ５ 。，ｖｓ ｗＲ 小于
１ ． ２ ，隔离大于 ２ ０ ｄ Ｂ 。
—
波束 是满增 益 的 ，且使 功分 网络和移 相器 的插损 对接 收灵 敏
和
差
图１同时三波束相控阵天线框图
同 时 多波 束 相 控 阵天 线 系 统 由 天线 单 元 、馈 电网 络 、 移相 器 、波控器 等组 成 ，阵列 规模 为间距半 个波 长 的线 形 阵
列 ，其 框 图如 下 ：
多 波束 相 控 阵 天线 系统 用 于 接 收 ，天 线单 元 之 后 的第
度 的影响 很小 。 由于天线 灵敏 度主要 由第 一级 决定 ，低噪 放
增益 为３ ０ ｄ Ｂ，在设 计 中可 以充 分利用 高集成 的微带 技术 ，介 电常数 可稍 微取 大 ，移相 器则 采用 高集 成 的ＭＭＩ Ｃ 单片移 相
器。
！ ｉ 兰 型 — —］ ！ ： ～ ～ ］ ｌ 舶 生 三 ： ！ ！ ！ （ ： ！ ！ ： ！ ！ ！ ｆ ！ （ ！ ． ） ！ Ｉ ＿ ． ！ ！ ！ ！ ！】
幅度 加权 来实 现 。其 中 ，功分 加权 网络 的幅度 分布是 根据 天
和差 网络 是形 成 和 差 波束 的器 件 ，通 常 方 案采 用 混 合 环 、魔 Ｔ、ｌ ａ ｎ ｇ ｅ 耦 合 器 等 。采 用 环形 电桥 微 带 电路 形 式 ， 这 种跑 道 型 结 构有 频 带 较 宽 ，驻 波 比好 的特 点 。仿 真 和 差
结 果。
关键 词 ： 多波 束 ；相控 阵 ；加 权 网络 ；和 差波束 ；移相 器
引 言
多 目标测 控 系统主 要用 于 同时对多 个 目 标 进行 遥控 、遥 测 、跟 踪定 位和信 息传 输 ，实 现对 多 目 标 和任 务载 荷设 备 的 遥控 操纵 及 对飞行 状态 与任 务信 息 的实 时监视 和记 录 。多波 束 相控 阵天 线 阵列使 用微 波信 号放 大后 分多路 ，各 自独 立相 关合 成 多个 波束 ，通 过相 位和 差单 脉冲测 角体 制 同时完 成对
实 现 同时多波束 ，方 案简单 可行 ，硬件偏 多 。
中频多 波束形 成是 指在 阵列 天线各 阵元 之后 都接 一套 预
选 、低 噪声 放大 、混频 器 （ 含 本振 ）和中频放 大 器 ，然后 再 在 中频 加移 相器 ，通 过控 制各 组移 相器 的移 相关 系 ，实现 多 个 天线 波束 独立 扫描 。整 个天 线 阵列 中每个通 道都 含有 混频
（ 作者单 位 ：西南电子科 技研究所 ）
（ ｅ）
（ ｅ ）
图４ 实测 天线 方向 图
２ ． ３ 移 相器 和低噪 声放 大器 相 控 阵 天线 低 噪 声放 大 器 的 动态 范 围６ ０ ｄ Ｂ，增 益 大 于 ３ ０ ｄ Ｂ，噪声系数 小 于 １ ｄ Ｂ，输入 输 出 电压 驻波 比小 于 １ ． ５ 。天
（ ａ ）
Ｊ … 差
— —
和
Ｕ／ ）一
６ｏ
８０
Ｆ＿ ｌ＿ ＿
二
塑Ｉ
ｆ…
ｕ ，
Ｈ７
／ ）； ７ — — ｒ 一 Ｏ ８ ０
图２加权网络仿真模型和仿真结果
１ ３ ６ 信 息系统 Ｔ 程 ｌ ２ ０ １ ４ ５ ２ ０
ＡＣ ＡＤ Ｅ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ａ ＲＣ Ｈ 学术研 究
算 法来 实现 ，因此 它 的处 理实 现 了软件 化 ，灵 活性更 高 ，当 然对 硬件 花销也 提 出高需求 。 微 波和 中频 波束形 成一 样都 是用硬 件 实现 的模拟 方法 ， 其 波束 形成 方案 确定 之后 ，波 束特 性 、副瓣 抑制 等 为 固定 状
和
差
和
差
于６ ｄ Ｂ，相位 均方 根 误差 小 于０ ． ５ 。 ，寄生 调 幅优 于 ｌ ｄ Ｂ，驻
波 比小于 １ ＿ ３ 。
三 、 天 线 测 试 结 果
图 ４ （ａ ）和 （ｂ ）是 独 立 的两 个 波 束 口测 试 的 和
差 方 向图 ，其方 向图曲线性 能基本 一致 ，和波束 副瓣与 差 波束 零深都优于。 ２ ５ ｄ Ｂ，可提供较好 的测角性能 。图 ４
题 ，但这是 未来发 展方 向。
、
多波束天线 的实现 方式
二、 同时 多波束相控阵天线设计
２ ． １ 同时 多波 束天线架 构设 计 多 目标 测控系 统采用 微波 多波束形 成 的相控扫 描天线 阵
多 波束 天线通 常有 三种 实现途 径 ：第一种 是在 微波 频段
实 现多 波束 形成 ，第 二种 是在 中频 实现 多波束 形成 ，第 三种 是在 数字 上实现 多波束 形成 。 微 波 多 波 束 形成 是 指 在 阵 列 天 线各 阵元 接 收 信 号 经 预
多个 目标 的角跟 踪功能 。
一
整 ，要 形成低 副瓣 的多个 接 收波束将 更 为困难 ，当工 作于分
时多波束 或 同时 多波束数 目少 时 ，可采用 上述方 案 ，成本不
致 很高 。
数 字波束 形成在 波束形 成上 较模拟 方式有很 大灵 活性 的 同时 ，其 工程 应用 还有很 多局 限性 ，射频 放大 、混频 、中频 采 样 的设 备 硬件量 还是 很大 ，需要 开发专用 高集 成芯 片 ；如 果 直接 射频 采样则 存在 采样频 率 、带宽 和动态 范 围等 限制 问
１ ０
０
四、 结 束 语
同时多 波束相 控阵 天线采用 微 波频段 实现多 波束技 术 ， 在 设计 复杂 度和 应用需 求上 达到 平衡 ，天线 测试性 能满 足多
—
１ ０
Ｉ ２Ｏ
，
３０
目标测控系统需求，已应用于某车载多目标测控系统上。 Ｈ
参考文 献
－
４０
Ａ Ｃ ＡＤＥ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ ＡＲ ＣＨ 学术 研究
同时多波束相控阵天线技术
◆蓝 海 杨 玲 玲
摘 要 ：本 文以 多 目标 地 面测控 系统 为 背景 ，以 实现 一站 多 目标 的测控 为指 导思 想 ，设 计 同 时 多波束相 控 阵天 线 。着重介 绍 了多波束 天线馈 电网络 的设计 ，并给 出相控 阵 天线性 能的 测试
线单 元后 接 低噪声 放 大器 ，大 大降 低对 移相 器和 功分 器 的插 损要 求 ， 并 有利 于保证 相控 阵天线 的效率 和天线 噪声温 度 。 移 相 器 采 用 ＭＭＩ Ｃ 集 成 的单 片 移 相 器 ，其 特 点是 体 积 小 ，集成 度 高 ，一致性 好 ，移 相精 度高 。六位 数字 移相 器 可 提供 小 的波束 跃度 和较 低 的量 化副瓣 。单 片移 相器 的插 损小