基于太阳噪声的雷达天线测量方法研究

摘要

随着航天事业的快速发展,大量雷达设备引进到试验靶场,对其进行参数测量和功能检测是一件长期性和经常性的工作。天线参数测量中的方向图、增益、移相器模块检测以及天线指北标定等是保证雷达正常工作的基本测量项目。靶场传统的测量方法主要依靠标校塔进行,存在建设保障困难,且容易受场地、测量设备和干扰等因素的影响。将太阳这个天然的微波随机信号发射源,作为天线远场测试的标准信号源,利用太阳噪声进行天线参数测量,可以较好地解决现有条件下靶场测量所面临的问题。本文主要研究利用太阳噪声进行雷达天线测量的方法,包括以下几个方面内容:
　　(1)研究分析太阳射电辐射特性。介绍了太阳的流量密度大小及其计算方法,太阳角径的概念,太阳与地球的相对运动关系和任意点任意时刻对准太阳角度的求解方法,最后对太阳可作为测量信号源的可行性进行了分析。
　　(2)研究利用太阳噪声的天线方向图的测量方法。针对标校塔测量方法存在的缺陷,利用太阳进行天线方向图测量,详细介绍了测量原理、步骤和方向图参数计算方法,并对测量结果进行了分析。
　　(3)研究利用太阳噪声的天线增益测量方法。针对天线增益测量困难的特点,利用太阳进行天线增益测量,通过测量天线的Y系数和接收系统的噪声,分析测量时的校正因子,最后得到天线的增益,并对测量结果进行了分析。
　　(4)研究利用太阳进行天线移相器模块检测。基于换相测量法的思想,结合雷达设备实际,利用太阳对相控阵天线移相器模块进行检测,提出两种评价指标,详细介绍了检测方法及过程,最后通过仿真实验,验证方法的可行性。
　　(5)研制利用太阳的天线测量系统。在理论方法研究的基础上,设计并实现了利用太阳进行方向图测量和增益测量的系统,并在靶场雷达天线测量中进行了应用。

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图表目录

第1章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 太阳噪声的基本理论知识

2.1 引 言

2.2 太阳噪声特性

2.3 太阳角径

2.4 太阳与地球的相对位置

2.5 太阳作为检测信号源的可行性分析

2.6 本章小结

第3章 基于太阳噪声的雷达天线方向图测量方法

3.1 引 言

3.2 太阳噪声测量天线方向图的原理

3.3 测量步骤

3.4 主瓣波束宽度

3.5 副瓣电平测量

3.6 测量结果及其分析

3.7 本章小结

第4章 基于太阳噪声的雷达天线增益测量方法

4.1 引 言

4.2 太阳噪声测量天线增益的原理

4.3 校正因子

4.4 测量步骤

4.5 误差分析

4.6 测量结果及其分析

4.7 本章小结

第5章 基于太阳噪声的相控阵天线移相器模块检测方法

5.1 引 言

5.2 移相器检测的换相测量法

5.3 利用太阳进行移相器检测的方法

5.4 本章小结

第6章 基于太阳噪声的雷达天线方向图和增益测量系统设计

6.1 引言

6.2 测量系统的总体结构

6.3 测量系统的硬件设计

6.4 测量系统的软件设计

6.5 测量系统的应用实例

6.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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