基於真時延技術的寬帶相控陣的製作方法
2023-09-19 19:09:30 1
基於真時延技術的寬帶相控陣的製作方法
【專利摘要】本發明提出一種基於真時延技術的寬帶相控陣，寬帶天線、R組件及波控模塊，N個天線單元分為M個子陣，每個子陣後端設置一個R組件，波控模塊對R組件中的放大、移相、衰減、延時過程進行控制，寬帶天線各子陣的延時量依次為0、τbns、2τbns、…、(M-1)τbns。本發明採用真實時延技術，並根據實際情況進行子陣劃分，在兼顧成本與性能的情況下，可縮小天線子陣之間的孔徑渡越時間，提高信號的瞬時信號帶寬，從而提升雷達的解析度和成像能力；並且使天線方向圖的零點在來波帶寬範圍內基本保持穩定，提高系統的抗寬帶幹擾能力；並可根據寬窄帶信號的不同，確定TDD延時器的狀態，從而賦予雷達實現多功能的能力。
【專利說明】基於真時延技術的寬帶相控陣
【技術領域】
[0001]本發明涉及相控陣雷達的寬帶技術，具體涉及基於真實時間延遲的寬帶相控陣技術。
【背景技術】
[0002]多功能雷達是現代化戰爭發展的趨勢，未來多功能雷達將同時具備搜索、捕獲、跟蹤、測量、識別等功能，在探測和捕獲目標的同時還要求具有較高的生存能力——即能較好地對抗反輻射飛彈。現階段的大型相控陣雷達，由於其陣面較大，在實現信號掃描時，天線單元會產生一定的相位差，利用移相器並不能完全消除，這就造成天線之間的孔徑渡越時間過大，天線的瞬時信號帶寬較窄。近年來，國內外學者提出一種真實時間延遲(真時延)TTD(True Time Delay)技術，利用延時器取代常規的移相器，減小相控陣天線的孔徑渡越時間，提高雷達的瞬時信號帶寬，實現其寬帶特性。國內目前尚未見到採用TTD技術的相控陣雷達實用系統。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提出一種基於真時延技術的寬帶相控陣，運用真實時間延遲技術減小相控陣天線的孔徑渡越時間，使波束同時到達目標，提高雷達的瞬時信號帶寬，並據此來提高雷達的解析度和成像能力，提高系統的抗寬帶幹擾能力，實現雷達的多功能。
[0004]本發明的技術方案為:
[0005]所述一種基於真時延技術的寬帶相控陣，包括寬帶天線、R組件及波控模塊，N個天線單元分為M個子陣，每個子陣後端設置一個R組件；寬帶天線接收微波信號，並將信號接入R組件進行處理，波控模塊對R組件中的放大、移相、衰減過程進行控制，其特徵在於:R組件中還包括延時部分，波控模塊對R組件中的延時部分進行控制，實現寬帶天線各子陣的延時量依次為O、τ bns>2 τ bns>…、(M-1) τ bns ;其中ns為每個子陣中的天線單元個數，τb為相鄰天線單元之間接收信號的時間延遲。
[0006]有益效果
[0007]本發明與現有技術相比具有以下優點:本發明採用真實時延技術，並根據實際情況進行子陣劃分，在兼顧成本與性能的情況下，可縮小天線子陣之間的孔徑渡越時間，提高信號的瞬時信號帶寬，從而提升雷達的解析度和成像能力；並且使天線方向圖的零點在來波帶寬範圍內基本保持穩定，提高系統的抗寬帶幹擾能力；並可根據寬窄帶信號的不同，確定TDD延時器的狀態,從而賦予雷達實現多功能的能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明所述基於TTD技術的寬帶相控陣雷達原理框圖；
[0009]圖2為本發明所述對真時延相控陣的子陣劃分。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和具體實施實例，對本發明做進一步詳細說明:
[0011]如圖1所示，採用本發明提出的基於真時延的寬帶相控陣技術構建的寬帶相控陣雷達由天線單元、R組件、波控模塊、電源、功分網絡和信號處理模塊共同構成。
[0012]綜合考慮成本與性能之間的平衡，將N個天線單元分為M個子陣，每個子陣後端設置一個R組件，寬帶天線接收微波信號，並將信號接入R組件進行處理，R組件內包含了移相器、衰減器、放大器等，波控模塊對R組件中的放大、移相、衰減過程進行控制，R組件的輸出信號採用功分網絡進行合成，以提供給後端的信號處理模塊。
[0013]本發明的發明點在於，在R組件中加入有延時器，利用延時器的實時延遲線來減小相控陣天線的孔徑渡越時間。如圖2所示，波控模塊對R組件中的延時器進行控制，實現寬帶天線各子陣的延時量依次為O、τ bns>2 τ bns>…、(M-1) τ bns ;其中ns為每個子陣中的天線單元個數，、為相鄰天線單元之間接收信號的時間延遲。這樣使整個陣列的孔徑渡越時間縮小為原來的1/M，使子陣之間的信號同時達到目標，將天線的瞬時信號帶寬提高M倍。
【權利要求】
1.一種基於真時延技術的寬帶相控陣，包括寬帶天線、R組件及波控模塊，N個天線單元分為M個子陣，每個子陣後端設置一個R組件；寬帶天線接收微波信號，並將信號接入R組件進行處理，波控模塊對R組件中的放大、移相、衰減過程進行控制，其特徵在於:R組件中還包括延時部分，波控模塊對R組件中的延時部分進行控制，實現寬帶天線各子陣的延時量依次為O、τ bns>2 τ bns>…、(M_l) τ bns ;其中ns為每個子陣中的天線單元個數，τ b為相鄰天線單元之間接收信號的時間延遲。
【文檔編號】G01S7/285GK104133194SQ201410340197
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】王拓, 謝歡歡, 王耀召, 劉衛強, 上官紅革 申請人:中國電子科技集團公司第二十研究所