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《機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)波控機(jī)的技術(shù)研究_懷靚亮.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、,第五屆中國航空學(xué)會(huì)青年科技論壇機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)波控機(jī)的技術(shù)研究關(guān)懷靚亮,中航雷達(dá)與電子設(shè)備研究院江蘇無錫,摘要機(jī)載有源相控陣雷達(dá)較傳統(tǒng)的機(jī)械式掃描雷達(dá)最大的特點(diǎn)是波束捷變特性這種特性是由波束控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。波束控制系統(tǒng)在不同的相控陣?yán)走_(dá)中具有不同的構(gòu)架,它們主要是由集中式和分布式這兩種波控系統(tǒng)構(gòu)架衍生出來的,具有各自不同的特點(diǎn)。隨著先進(jìn)的相控陣?yán)走_(dá)復(fù)雜程度的不斷增加,波控系統(tǒng)的功能正在從單一的天線
2、波束掃描控制轉(zhuǎn)變到復(fù)雜的陣列天線智能控制管理。研究機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)是適應(yīng)新型機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)發(fā)展的迫切需要,也是研制出高性能波控系統(tǒng)的首要條件。通過對(duì)工程中種常用波控系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成方,、。,面的分析說明明確了這種系統(tǒng)在成本性能和可靠性等方面的各自特點(diǎn)根據(jù)它們的不同特點(diǎn)得出了這種常用波控系統(tǒng)的不同應(yīng)用場合。關(guān)鍵詞機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)集中式分布式波束掃描文中圖分類號(hào)獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼,。目前有源相控陣技術(shù)已經(jīng)被廣泛相控陣?yán)走_(dá)波控系統(tǒng)的必要條件和首要任務(wù)應(yīng)
3、用于機(jī)載雷達(dá)領(lǐng)域中。例如英國、法國和德國國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀建立的機(jī)載多功能固態(tài)陣列雷達(dá)項(xiàng)目已經(jīng)從年開始支持開展機(jī)載有源相控陣的先進(jìn)的有源相控陣天線陣面已經(jīng)成為一個(gè)復(fù)‘,,、研發(fā)工作〔」在英國有源相控陣技術(shù)已經(jīng)不僅被雜的系統(tǒng)具有射頻微波高功率電源和數(shù)字電路’。。應(yīng)用于輕型飛機(jī)還被應(yīng)用于機(jī)載監(jiān)視平臺(tái)〕有波控機(jī)不僅要完成天線的掃等多種設(shè)備和模塊,,源相控陣相比傳統(tǒng)的機(jī)械掃描天線最顯著的特描控制而且還需要完成對(duì)天線陣面溫度進(jìn)行監(jiān)點(diǎn)就是波束捷變特性,這種特性使有源相控陣?yán)卓乇Ｗo(hù)、對(duì)組件供電電源進(jìn)行
4、監(jiān)控保護(hù)、對(duì)達(dá)在掃描區(qū)域具有智能、隨機(jī)或者自適應(yīng)搜索功組件進(jìn)行自檢等其他功能,寬帶雷達(dá)還需要,波控機(jī)具有延時(shí)控制功能用來滿足雷達(dá)的寬帶特能同時(shí)利用快速回照功能可以大大增加跟蹤編,?！病酬?duì)的范圍性而在數(shù)字雷達(dá)中波控機(jī)慢慢就會(huì)演變成數(shù)川這種波束捷變特性是由波束控制系統(tǒng),字波束形成設(shè)備。目前,在波控機(jī)的工程設(shè)計(jì)和波控機(jī)來控制實(shí)現(xiàn)的其主要功能是計(jì)算并,完成天線陣面所有收發(fā)組件控制碼的裝實(shí)現(xiàn)中小型化和可靠性是在滿足主要功能的前,。提下需要考慮的兩個(gè)最主要的因素。訂還具有負(fù)責(zé)陣面各種設(shè)備的監(jiān)測等多種功
5、能,波控機(jī)的主要任務(wù)是在規(guī)定的極短的時(shí)間內(nèi)為了實(shí)現(xiàn)低副瓣的天線方向圖波控機(jī)需要對(duì)各,,。個(gè)組件進(jìn)行精確的相位和幅度控制為此完成天線陣面所有陣元的波控碼的運(yùn)算和傳輸,需要存面對(duì)數(shù)量極大的天線陣元目前主要有兩種系統(tǒng)儲(chǔ)大量的校正數(shù)據(jù)而未來雷達(dá)又需要相控陣天線具有極快的波束轉(zhuǎn)換速度以及切換頻構(gòu)架方式廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)外機(jī)載雷達(dá)相控陣天,,率川實(shí)現(xiàn)這些功能目前存在著不同構(gòu)架的波控線一種是分布式控制設(shè)計(jì)若干個(gè)組件共享一個(gè),,系統(tǒng)。因此,對(duì)國內(nèi)外波控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行研整個(gè)天線一般由個(gè)以上的控制究和分析是
6、設(shè)計(jì)出符合未來發(fā)展趨勢的機(jī)載有源隨著天線陣面的增大,的數(shù)量也隨之增加,一一一一收稿日期錄用日期關(guān)一一通訊作者,第五屆中國航空學(xué)會(huì)青年科技論壇一,,這種方式要以增加硬件開銷為代價(jià)才能使波控行完整的分析和設(shè)計(jì)否則外部需求的變化將很計(jì)算機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),這種設(shè)計(jì)帶來難進(jìn)行工程更改和落實(shí)。的是可靠性的降低和天線體積和重量的增加另,一種
7、是集中式控制方式整個(gè)天線陣面由一個(gè)高,性能控制計(jì)算出每個(gè)陣元的相位碼和衰,,減碼通過高速總線傳輸至位于天線的置碼電路,這種控制方式無法適應(yīng)多功能天線的發(fā)展趨勢天線上沒有可用的處理單元,并且對(duì)高速總線的傳輸性能提出了非常高的要求。面對(duì)數(shù)量龐大的,,陣元如果不對(duì)波控系統(tǒng)的構(gòu)架進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化那圖基于技術(shù)的集中式波控機(jī)么天線內(nèi)部控制線路的數(shù)量將是非常驚人的,也。無法適應(yīng)未來多功能天線的發(fā)展趨勢圍繞這兩基于微處理器的分布式波控機(jī),,種系統(tǒng)構(gòu)架結(jié)合工程實(shí)踐下面將具體介紹種國內(nèi)外普遍使用的波束控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8、。圖所示的波控系統(tǒng)需要將天線陣面的,組件劃分成若干子陣每個(gè)子陣由一個(gè)從種常見的波控機(jī)構(gòu)架來負(fù)責(zé)該子陣上所有組件的波控碼計(jì)算,而現(xiàn)場可編程門陣列用來將計(jì)算得出的基于技術(shù)的集中式波控機(jī)波控碼轉(zhuǎn)換為符合組件總線格式的數(shù)據(jù),并將其按照一定的時(shí)序在雷達(dá)同步信號(hào)的作用下置入各波控碼的主要計(jì)算公式為。,,‘、、了、產(chǎn)、,不個(gè)
