第4章 相控阵雷达
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舰载多功能相控阵雷达效能评估第一章:引言1.1 研究背景和意义1.2 研究目的和意义1.3 研究方法和步骤1.4 论文结构第二章:多功能相控阵雷达原理及特点2.1 多功能相控阵雷达原理2.2 多功能相控阵雷达特点2.3 多功能相控阵雷达在舰载中的应用第三章:相控阵雷达效能评估的理论基础3.1 相控阵雷达效能评估的概念和方法3.2 相控阵雷达效能评估的关键参数3.3 相控阵雷达效能评估的实验方案第四章:效能评估实验4.1 实验基本流程4.2 实验装置和参数设置4.3 实验结果及分析第五章:结论与展望5.1 实验总结5.2 实验成果与价值5.3 研究展望参考文献第一章:引言1.1 研究背景和意义雷达技术在现代军事中具有举足轻重的地位,是提高军队作战能力的重要手段之一。
相控阵雷达是目前雷达技术中的前沿技术之一,其多功能性能使其在舰载雷达系统中得到了广泛的应用。
相控阵雷达可以利用复杂的电路、调制和控制技术来实现多功能雷达操作,如搜索、跟踪、电子干扰或指引,同时也可以达到更好的性能,如灵敏度、分辨率和隐身能力等。
因此,开展舰载多功能相控阵雷达效能评估研究具有重要的战略意义。
1.2 研究目的和意义本研究的目的是对舰载多功能相控阵雷达系统进行效能评估,从而为加强我国军队的雷达技术发展作出贡献。
主要研究以下内容:1. 对相控阵雷达技术进行总结和归纳,包括其原理、特点、优势和应用;2. 对雷达效能评估的理论基础进行归纳和研究,包括关键参数的选择、实验方案的安排等;3. 利用实验方法对多功能相控阵雷达进行效能评估,通过实验结果分析判断舰载雷达的性能表现;4. 对评估结果进行总结和分析,并提出改进和优化的建议和方案。
通过本研究,可以为我国舰载雷达技术的发展提供一定的理论和实践基础,同时也可以为提高我国军事技术的综合实力做出积极贡献。
1.3 研究方法和步骤本研究将采用实验方法对舰载多功能相控阵雷达的效能进行评估,主要包括以下步骤:1. 对相控阵雷达技术进行总结和归纳,包括其原理、特点、优势和应用;2. 对雷达效能评估的理论基础进行归纳和研究,包括关键参数的选择、实验方案的安排等;3. 利用实验方法对多功能相控阵雷达进行效能评估,通过实验结果分析判断舰载雷达的性能表现;4. 对评估结果进行总结和分析,并提出改进和优化的建议和方案。
正确认识相控阵雷达—一种永不消逝的雷达体制第一篇:正确认识相控阵雷达—一种永不消逝的雷达体制正确认识相控阵雷达—一种永远不会消逝的雷达(1)相控阵雷达是指采用相控阵天线的一种雷达体制。
由于相控阵天线的波束是用电子方法在空域变动或扫描,非常灵活,变动速度可达微秒级;这种雷达天线体制再与其他先进的,能精密定位的雷达体制(如脉冲多普勒等)结合,就使整个雷达具有多目标,多功能,大空域,大功率,抗干扰强等一系列突出优点;在当今被认为是一种最有发展前景的雷达体制。
它是当今世界很多先进武器,如防空导弹系统,对空情报系统、预警机、歼击机、反导系统等的主体设备。
国外新第三代甚至第四代防空反导武器系统都是以相控阵雷达为主体构建的,典型的有:美国的爱国者PAC-3、宙斯盾弹道导弹防御系统;俄罗斯的S-300、S-400、“里夫”、“道尔”等。
现代预警机、歼击机是否达到新一代水平,重要标志之一就是是否采用相控阵雷达体制的预警雷达和火控雷达。
美国雷达专家,相控阵雷达技术的老前辈D.J.Picard生前有句名言:“有一种老式雷达永远都不会消逝,那就是相控阵”。
这句话已成为国内外专家学者们的共识。
这门技术不仅吸引了大批工程技术人员终身投身于这项事业,在我国,还收到大批军事爱好者和发烧友的青睐。
不过作者也发现,在一些资料、教材和专著中,尤其是网上很多博文,对相控阵雷达的阐述,理解和讨论中有很多误区。
例如:相控阵雷达和三坐标雷达是不是一回事?有源相控阵是不是就比无源相控阵先进?相控阵雷达号称多功能,是不是功能越多越好?武器装备(如预警机)是不是采用了别人没有采用的相控阵体制就算世界第一?宙斯盾号称神盾,为什么后来的俄国、西欧没有走宙斯盾道路?为什么新一代的DDG-1000舰雷达要对宙斯盾更新换代?本博文就是想和有兴趣的网友和读者共同探讨这些问题。
在讨论前,先向网友和读者介绍一本专著:《相控阵雷达的测试维修技术》。
这是航天科工集团二院几位退休老同志根据自己实践经验合编的,由我担任主编。
相控阵雷达微波组件-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:相控阵雷达技术是一种通过控制多个发射接收单元之间的相位差来实现波束扫描的雷达技术。
微波组件作为相控阵雷达系统中的关键组成部分,起着至关重要的作用。
本文将重点探讨相控阵雷达中的微波组件,包括其在系统中的应用、性能要求以及未来发展趋势。
通过深入了解微波组件在相控阵雷达中的作用,我们可以更好地理解和应用这一先进的雷达技术。
"1.2 文章结构"部分内容如下:本文将首先介绍相控阵雷达的概念和原理,讨论其在军事和民用领域中的重要性。
然后将重点探讨微波组件在相控阵雷达中的作用和应用,分析其在系统性能、精度和灵活性方面的重要性。
最后,结合相关文献和案例研究,总结微波组件在相控阵雷达中的作用,并展望未来微波组件的发展趋势。
文章以系统性和逻辑性展开,旨在全面解析相控阵雷达微波组件的关键作用和发展前景。
1.3 目的本文的目的是探讨相控阵雷达中微波组件的重要性及其应用。
通过对相控阵雷达和微波组件的简介,以及微波组件在相控阵雷达系统中的实际作用进行分析和总结,希望能够帮助读者更深入地了解相控阵雷达技术和微波组件在其中的关键角色。
此外,还将展望未来微波组件的发展趋势,为相关领域的科研人员和工程师提供一些启示和思考。
通过本文的研究,旨在促进相控阵雷达技术的进步与发展,推动微波组件在雷达系统中的应用与创新。
2.正文2.1 相控阵雷达简介相控阵雷达是一种利用多个天线阵列组成的雷达系统,通过对每个天线的信号进行精确的相位控制和合成,实现对目标的定位和跟踪。
相控阵雷达具有方向性强、抗干扰能力强和较高的分辨率等优点,被广泛应用于军事、航空航天、气象探测等领域。
相控阵雷达的工作原理是利用天线阵列中的多个天线,通过分别改变每个天线的发射信号的相位和幅度,实现对目标的定位、跟踪和成像。
相控阵雷达系统可以根据需要调整天线的指向角度,实现对空间内不同区域目标的监测和探测。
346b相控阵雷达参数相控阵雷达(Phased Array Radar)是一种使用多个天线单元通过改变天线信号的相位来实现波束的电子扫描的雷达系统。
相控阵雷达具有快速扫描速度、高方向性、高分辨率等优点,因此广泛应用于航空航天、军事和民用领域。
本文将详细介绍相控阵雷达的参数和特性。
一、工作频率:相控阵雷达的工作频率可以根据具体的应用需求进行选择,常见的工作频率包括X波段(8-12GHz)、C波段(4-8GHz)、S波段(2-4GHz)等。
不同的频段具有不同的传播特性和透射性能,需要根据具体应用需求选择适当的工作频率。
二、工作距离:相控阵雷达的工作距离取决于雷达系统的发射功率、接收灵敏度以及目标反射信号的强度等因素。
一般而言,相控阵雷达可以实现几十公里到几百公里的工作距离,对于远程监测和目标跟踪具有较高的精度和准确性。
三、波束宽度:波束宽度是指相控阵雷达的辐射功率在空间中的分布范围,通常用实际辐射功率达到最大值时波束的主瓣宽度来衡量。
波束宽度决定了雷达的方位分辨能力,较小的波束宽度可以提供更高的角分辨率,对小尺寸目标的探测和追踪更为精确。
四、目标探测和跟踪能力:相控阵雷达具有快速扫描速度和高灵敏度的特点,能够在短时间内对大范围的区域进行全景监测,并实时跟踪目标。
其探测和跟踪能力取决于雷达系统的发射功率、接收灵敏度、方位和仰角的扫描范围等参数。
五、目标识别和分类能力:相控阵雷达不仅可以对目标进行探测和跟踪,还可以通过目标的特征参数进行识别和分类。
目标的特征参数包括目标的信号反射特性、目标的速度、形状、尺寸等特征,并结合雷达系统的信号处理算法进行目标的识别和分类。
六、抗干扰和隐身能力:相控阵雷达具有抗干扰和对抗隐身目标的能力。
相控阵雷达可以通过改变扫描模式和波束形状,来抵抗干扰源的干扰信号。
同时,相控阵雷达还可以通过对隐身目标的射频特性进行分析,提高对隐身目标的探测和跟踪能力。
七、系统复杂度和成本:相控阵雷达的系统复杂度和成本取决于系统的规模和技术要求。
相控阵雷达天线的工作原理及应用作者:谢振武张劲栓来源:《中国科技博览》2019年第03期[摘要]本文应用惠更斯菲涅耳原理以及平面衍射光栅原理简要的分析了相控阵雷达天线的工作原理,并简要说明了实际相控阵雷达的工作原理及其优点。
最后举例说明了相控阵雷达天线的应用。
[关键词]相控阵;相位差;天线中图分类号:TN958.92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0380-01一、引言相控阵雷达现已被人们视为现代科技的标志物。
各国对此相当重视,将其列为机密科研项目之一。
但就是这样一个被视为现代科技的标志物的原理却不那么深奥,它仅仅是一个电磁波发射和接受的装置。
它所应用的高技术,始终是波产生和接收这两个环节展开的。
传统雷达对区域进行探测时是通过机械转动其天线,形成波来扫描,这种扫描的周期较长(几秒~几十秒),且扫描速度慢,因而机械扫描无法实现对高速飞行物的跟踪探测。
而相控阵雷达的天线无物理运动,故其波束扫描的速度和方向均可以敏捷地调节。
二、相控阵雷达的工作原理相控阵天线由三个部分组成:天线阵、馈电网络和波束控制器。
基本原理是微处理器接收到包含通信方向的控制信息后,根据控制软件提供的算法计算出各个移相器的相移量,然后通过天线控制器来控制馈电网络完成移相过程。
由于移相能够补偿同一信号到达各个不同阵元而产生的时间差,所以此时天线阵的输出同相叠加达到最大。
一旦信号方向发生变化,只要通过调整移相器的相移量就可使天线阵波束的最大指向做相应的变化,从而实现波束扫描和跟踪。
相控阵在快速跟踪雷达、测相等领域得到广泛的应用,它可以使主瓣指向随着通信的需要而不断地调整。
相控阵为主瓣最大值方向或方向图形主要由单位激励电流的相对来控制天线阵。
通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位改变方向图形状的天线。
控制相位可以改变天线方向图最大值的指向,以达到波速扫描的目的。
在特殊情况下,也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状。
相控阵雷达技术在防空系统中的应用分析作者:杨志滔,刘沛鑫来源:《中国新通信》 2018年第7期前言:随着我国航空航天事业的发展,相控阵雷达技术在航空航天中的应用也越来越广泛,它天线的复瓣零件可以迅速的朝向敌方干扰源,使敌方无法进行干扰,它还具有故障软化等一系列功能,十分适用于防空系统的建设与优化。
一、相控阵雷达技术相关内容综述1、发展历程。
相控阵雷达技术的兴起最早可追溯到上世纪30 年代,当时,美国进行了有关相控阵技术的研究工作,耗时二十多年的时间,最终研制出两部实用性舰载相控阵雷达AN/SPS32 以及AN/SPS33,并将两个雷达作为“企业号”航空母舰的装备使用。
到1958 年,美国迪克斯公司又相继研发出一部超高频面阵电扫雷达,它的天线由90 个辐射单元组成,采用抽头延迟线实现对波束的控制。
进入60 年代后,计算机技术不断崛起,相控阵雷达技术的发展也迎来了第一个高潮,前苏联研制出“鸡笼”与“狗笼”两款相控阵雷达,美国也奋起直追,再次研制出46/85 以及MAR 等多项新成果。
70 年代后,英、法、美、日等国家也加入到研究队伍中,相控阵雷达技术的功能也越来越多样化,诸如目标搜索与识别;导弹跟踪与制导等。
2、相控阵雷达技术的特点。
1)作用距离远。
相控阵可以通过多个小功率发射器来提升敷设功率,且它的雷达可以加大,这无疑为探测工作带来了极大的便利。
相控阵雷达的功率孔径大于其他任何类型的雷达,因此,其作用距离很远,通常可以达到3000Km,用于防空系统的相控阵雷达作用距离相对较小,但也能够保持在几百千米。
2)同时完成多种功能。
相控阵雷达可以同时形成多可独立的控制波束,这些波束通过系统的指令可分别完成观测、识别、跟踪、照射等多项内容。
一部雷达就可以解决其他雷达所不能解决的难题,提高了设备的利用率。
例如:美国的“爱国者”系统中就设有AN/MPQ-53 相控阵雷达,它同时完成的工作相当与其他几部雷达相加的工作量,极大的提高了设备的机动能力[1]。
第一章相控阵雷达系发射信号的设计与分析1.1 雷达工作原理雷达是Radar(RAdio Detection And Ranging)的音译词,意为“无线电检测和测距”,即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置,这也是雷达设备在最初阶段的功能。
典型的雷达系统如图1.1,它主要由发射机,天线,接收机,数据处理,定时控制,显示等设备组成。
利用雷达可以获知目标的有无,目标斜距,目标角位置,目标相对速度等。
现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念,使它具有对运动目标(飞机,导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。
雷达的应用越来越广泛。
图1.1:简单脉冲雷达系统框图雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形(Radar Waveform),然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去,遇到目标后,电磁波一部分反射,经接收天线和收发开关由接收机接收,对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。
假设理想点目标与雷达的相对距离为R,为了探测这个目标,雷达发射信号()s t,电磁波以光速C向四周传播,经过时间R后电磁波到达目标,照射到目标上的电磁波可写成:()R-。
s tC电磁波与目标相互作用,一部分电磁波被目标散射,被反射的电磁波为()Rσ⋅-,其中σ为目s tC标的雷达散射截面(Radar Cross Section ,简称RCS),反映目标对电磁波的散射能力。
再经过时间R C 后,被雷达接收天线接收的信号为(2)R s t Cσ⋅-。
如果将雷达天线和目标看作一个系统,便得到如图1.2的等效,而且这是一个LTI (线性时不变)系统。
图1.2:雷达等效于LTI 系统等效LTI 系统的冲击响应可写成:1()()Mi i i h t t σδτ==-∑ (1.1)M 表示目标的个数,i σ是目标散射特性,i τ是光速在雷达与目标之间往返一次的时间,2ii R cτ=(1.2) 式中,i R 为第i 个目标与雷达的相对距离。
相控阵雷达TR 组件Thank you * 隔离器基本原理隔离器是一种采用线性光耦隔离原理,将输入信号进行转换输出。
输入,输出和工作电源三者相互隔离,特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。
隔离器又名信号隔离器,是工业控制系统中重要组成部分。
隔离器主要技术参数 1.隔离强度:也叫隔离能力、耐压强度或测试耐压,这是衡量信号隔离器的主要参数之一。
单位:伏特@1分钟。
它指的是输入与输出,输入与电源,输出与电源之间的耐压能力。
它的数值越大说明耐压能力越好,隔离能力越强,滤波性能越高。
一般的,这种耐压测试是通过一次性样品的耐压检验来确定的。
2.精度:这是衡量一个信号隔离变送器质量的标尺。
业内一般能做到量程±0.2[%]。
个别品牌如M-SYSTEM 、ACI 等能做到±0.1[%]。
3温度系数:表示隔离器等仪表在环境温度发生变化时,精度的变化情况。
大多情况下用百分数表示(也有用单位250ppm/K表示的),如:M-SYSTEM温度系数±0.015[%]/℃(相当于150ppm/K)。
4.响应时间:表征信号隔离器的反应速度。
5.绝缘电阻:内部电源与外壳之间隔离直流作用的数值化表征。
6.负载电阻:反映了信号隔离器的带载能力。
开关电路一般称为天线收发模块应用在收发器,其功能是在发送状态将天线和发射器进行连接,而在接受状态时,将天线与接收器进行连接。
PIN二极管作为一个基本单元在这些开关中的使用时,他们就会比电子-机械开关提供更高的可靠性,更好的机械强度和更快的开关速度。
PIN二极管开关电路技术指标插入损耗和隔离度:PIN管实际存在一定数值的电抗和损耗电阻,因此开关在导通时衰减不为零,成为正向插入损耗,开关在断开时其衰减也非无穷大,成为隔离度。
二者时衡量开关的主要指标,一般希望插入损耗小,而隔离度大。
开关时间:由于电荷的存储效应,PIN管从截止转变为导通状态,以及从导通状态转变为截止状态都需要一个过程,这个过程所需要的时间成为开关时间。