有源相控阵雷达

摘要： 本文介绍了Controller Area Net-work(CAN)现场总线技术的特点及应用领域,分析了有源相控阵雷达对阵面环境监控的必要性,以及环境监控设备数据上下行的发展需求。针对阵面环控设备的特点,提出了基于CAN总线的现场级分布式监控总线网络拓扑架构,并介绍了基于CAN总线的阵面环控设备设计方法以及CAN-以太网转换设备设计方法。文中建立的阵面环控系统,能够有效实现对阵面环境条件的监测与控制,满足现代雷达的复杂工况需求。

摘要： 数字有源相控阵雷达天线由少则数百个、多则数千个T/R组件构成,采用单波位、单频点方法测试,完整测试完一个子阵面,需要约一小时;如果测试M个波位、N个频点,则需要M×N小时。对于数字相控阵雷达动辄几十或几百个工作频点来说,测试时间耗费巨大。本文介绍一种异步触发的多波位、多频点天线测试控制技术,并结合实际工程应用,验证了测试控制系统技术的有效性。1需求分析T/R组件是数字有源相控阵天线重要部件,一部相控阵雷达由少则数百个、多则数千个T/R组件构成。T/R组件的性能优劣,直接影响雷达的性能和可靠性,T/R的良好性能是保证整个雷达稳定、可靠工作的前提。因此,T/R组件在安装到阵面之前必须进行测试。

摘要： DARPA网站2022年6月报道,随着射频(RF)频谱相关技术飞速发展,为了在现代电磁频谱(EMS)作战中占据优势,建立EMS领域对对手的压倒性优势,需进一步提升射频传感器关键装备的性能水平和灵活性。其中,一个优先领域是提升/优化有源相控阵(AESA)系统的性能和多功能性。长期以来,DARPA致力于为美国部队研发/提供关键基础技术支撑。敏捷EMS能力是支撑实现关键任务态势感知和战术通信的核心要素。持续优化改进的宽带有源相控阵雷达天线阵列由成百上千个小型收发通道(TRM)组成,较窄带相控阵系统在硬件和功能上有显著区别。宽带AESA能够动态配置波束,实现多频灵活通信等多功能,在复杂(拥塞)射频环境中具有突出应用价值。同时,这种灵活性和多功能性也成为高效军事行动的关键。

摘要： 欧洲升级防空系统2021年3月,法国和意大利签署了SAMP/T机动中程防空导弹系统的最新NG改进型的合作开发协议。SAMP/T用于抵御巡航导弹、有人和无人飞机以及射程600千米内的战术弹道导弹的攻击。SAMP/T NG将由法意合资的Eurosam公司开发,配备第1批次“紫苑”NT增强型导弹,该导弹装有新的导引头和计算机,能够应对新出现的威胁,还将升级发射装置、多功能有源相控阵雷达和指挥控制模块。

摘要： 在现代军舰设计中,一个热门问题是关于集成桅杆的设计方案,即构成海军作战系统(SdC)的设备、传感器和效应器的配置。传感器的布置会影响安装在船上的射频设备的性能,从而影响它们的有效共存。本文报告了一项简单有效的研究,当两个设备位于辂袖的同一桅杆上时,能够最大限度地减少雷达电磁辐射对电子战(EW)系统的负面影响。

摘要： 由于T/R组件高集成、小型化的发展需求,T/R组件内的空间利用率需要进一步提升,其内部互连设计也越来越要求小型化.文中介绍了T/R组件中插合式及接触式盲插连接器的应用现状以及新型接触式盲插连接器在T/R组件轻小型化设计中的优势,重点阐述了接触式盲插连接器在组件应用中的关键问题.结合某T/R组件中接触式盲插连接器的应用实例,对该新型互连方案的性能进行了验证.结果表明,接触式盲插连接器满足T/R组件的性能要求,可在工程应用中推广使用.

摘要： 天线阵面是有源相控阵雷达的核心部分,天线阵面反射板作为天线辐射单元的安装载体,是对天线转台重量指标、控制系统的精度指标等影响较大的结构件.本文就一种大型舰载有源相控阵雷达天线阵面反射板设计展开论述,从金属材料反射板设计,再到复合材料反射板的实现,就技术要求中性能指标等方面进行分析,满足舰载有源相控阵雷达天线阵面减重设计的总体需求.

摘要： 该文介绍了一款Ka波段(33.0 GHz～37.0 GHz)低功耗驱动放大器.此放大器使用SiGe BiCMOS工艺设计,其采用了Cascade级联结构,提高了放大器的电源电压和工作频率带宽,通过实现共射极与共基极的级间匹配,可以有效地提高放大器的增益.测试结果表明:在33.0 GHz～37.0 GHz频率范围内,放大器增益大于15.0 dB,OP-1dB为-6.0 dBm.此放大器采用5.0 V供电,工作电流为8 mA,面积为0.7 mm2.

摘要： 天线通道一致性补偿测试对有源相控阵雷达非常重要.不同的补偿测试方法精度不同.文章分析了一次补偿方法的主要流程,设计了迭代补偿改进方法,并在天线样件上实测验证,有效甄别了异常通道,改善了副瓣电平0.7dB.

摘要： 该文介绍了一款Ka波段(33.0 GHz~37.0 GHz)低功耗驱动放大器。此放大器使用SiGe BiCMOS工艺设计,其采用了Cascade级联结构,提高了放大器的电源电压和工作频率带宽,通过实现共射极与共基极的级间匹配,可以有效地提高放大器的增益。测试结果表明:在33.0 GHz~37.0 GHz频率范围内,放大器增益大于15.0 dB,OP-1dB为-6.0 dBm。此放大器采用5.0 V供电,工作电流为8 mA,面积为0.7 mm^2。

摘要： 目前陆航数据链存在以下不足:低空超视距作战能力不足;信息传输时延大;信息传输速率低;网络规模有限;网络的抗毁性弱等缺点.在现代战争的复杂电磁环境下,实现各个作战单元间信息的实时、高效、无缝的链接显得尤为重要,利用有源相控阵雷达来接受通信信号构成的雷达数据链能大大提高通信速率.以机载有源相控阵雷达为基础,从理论上分析通信系统构成与通信过程的实现，包括雷达接收机的同步问题以及接收端信号处理器的处理问题.

摘要： 文中介绍有源相控阵雷达未来发展趋势及对T/R组件的指标需求.重点讨论了T/R组件的发展进程及砖式、片式和高集成有源子阵的技术形态和集成架构,并对其发展趋势进行展望.同时介绍了T/R组件应用的新一代器件(GaN等)、封装和散热技术的最新技术研发情况.

摘要： 多功能综合层结构技术已成为有源相控阵雷达的关键技术之一，是实现和保证雷达整机性能实现高集成、高稳定性的关键特性。MFSS技术开发的最终目的是使综合网络基本功能件对总的体积比取最大值，MFSS淘汰了传统电子设备的壳体及其连接电缆，实现了综合网络的体积、重量和成本的全面缩减，它是雷达设备机、电、热一体化祸合的系统工程。典型MFSS采用上、中、下三个叠层安装的方式。第一层为复合材料保护面板，第二层为柔性电路与电源传输板，第三层为热控制底板，是MFSS中关键的组成部分之一。基于MFSS的三层结构设计思路，为了实现整个结构的组装灵活性，电路板与底板、多功能结构之间采用可拆卸连接元件如螺钉等进行组装。实现了电磁屏蔽设计，包括干扰源屏蔽设计、缝隙效应设计，对热设计技术进行了研究。

摘要： 针对有源相控阵雷达系统中大量使用的延时放大组件,提出了一种多位延时拓朴结构优化、延时线小型化设计、布局均衡设计等小型化的设计思路并进行了设计验证,同时指出了该方法在实际应用中的局限性和改进建议.

摘要： 阵面供电系统是固态有源相控阵的重要组成部分,本文介绍了一种固态阵阵面供电系统,叙述了供电系统的组成和技术指标,重点介绍了大功率一次电源技术,用于T组件的脉冲电源供电技术,并给出了测试结果,该系统所采用的设计思想和关键技术对大功率多波形,尤其是超大脉宽发射的固态有源相控阵雷达阵面供电系统设计具有一定的参考价值.

摘要： 本文通过改变有源相控阵雷达T/R组件盖板的结构形式,减小腔体效应对组件性能的影响,实现了腔体的优化设计,保证组件的工作性能.理论分析表明腔体的本征模与其结构尺寸密切相关,在不改变腔体的外部结构和尺寸的情况下提出在腔体盖板上加金属凸台的方法改变腔体结构参数的有效值,实现腔体电磁场重分布,从而改变腔体谐振模式.用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,全波仿真结果表明该方法优化了腔体的谐振模式,降低了辐射干扰,能够有效抑制组件自激,提高组件性能的稳定性。

摘要： 在大型相控阵雷达设计、研制过程中，运用现代测试理论并结合计算机网络、数据挖掘、人工智能等先进技术手段，同步开展测试性设计、故障预测与健康管理技术研究，建立雷达状态监测与健康管理系统软硬件平台，可保障雷达系统运行安全，提高其作战效能，对促进雷达系统视情维修工作的顺利开展，减少盲目检修、维修次数，避免传统维修体制所造成的资源浪费，提高保障资源利用率等都有十分重要的意义。

摘要： 研究了热流密度为100W/cm2的有源相控阵雷达固态组件的基板和壳体的等效导热系数、厚度和截面面积对整个组件的冷却装置的热阻的影响,研究结果表明:基板和壳体的导热系数从160W/m·K提高到800W/m·K时,冷却装置的总热阻分别下降了1.2°C/W和0.55°C/W,下降的比例分别为33.3％和15.5％;基板的厚度从0.4mm增加到1.6mm时,冷却装置的总热阻下降了0.78°C/W,下降的比例为22.0％;基板的截面面积从0.42cm2增加到2.1cm2时,冷却装置的总热阻约下降了0.52°C/W,下降的比例为15.1％;壳体的厚度从0.8mm增加到2.4mm时,冷却装置的总热阻约下降了0.43°C/W,下降的比例为11.6％;以上各种情况中冷却装置的总热阻下降的趋势为先急后缓.对于目前的组件而言,参考上述结果对组件的材料和结构参数进行适当优化,将使组件的冷却得到明显的改善.

摘要： 雷达低截获性能是作战飞机隐蔽接敌和先敌发现的重要保障,本文将相控阵雷达灵活控制与红外搜索与跟踪隐蔽性好等特点紧密结合,从尽可能降低雷达探测照射时间获取优良低截获性能角度出发,提出了一种复杂战场环境下机载雷达/红外设备低截获探测与跟踪方法,首先研究了机载雷达/红外协同探测跟踪系统图,然后研究了自适应多速率交互式多模型融合跟踪方法,并给出了协同探测传感器控制策略、滤波发散与目标机动判断准则,最后通过仿真分析,验证了新算法有效性.

摘要： 雷达低截获性能是作战飞机隐蔽接敌和先敌发现的重要保障,本文将相控阵雷达灵活控制与红外搜索与跟踪隐蔽性好等特点紧密结合,从尽可能降低雷达探测照射时间获取优良低截获性能角度出发,提出了一种复杂战场环境下机载雷达/红外设备低截获探测与跟踪方法,首先研究了机载雷达/红外协同探测跟踪系统图,然后研究了自适应多速率交互式多模型融合跟踪方法,并给出了协同探测传感器控制策略、滤波发散与目标机动判断准则,最后通过仿真分析,验证了新算法有效性.

摘要： 本发明提供了一种二次雷达宽带有源相控阵系统及其动态校准方法，该方法包括：在接收到校准请求指令后，通过有源相控阵中的各通道向各天线单元发射不同预设工作条件下的宽带第一射频信号，以对有源相控阵中的通道进行发射动态校准；在接收到校准请求指令后，从各天线单元接收不同预设工作条件下的宽带第二射频信号，以对有源相控阵中的通道进行接收动态校准。本发明可以实现低副瓣的恒定波束和矢量权值系数快速改变，进而实现收发通道的动态校准。

摘要： 本发明提供了一种超薄型机载有源相控阵气象雷达天线架构，用于X波段机载气象探测，所述架构包括用于承载整部天线的金属整体承载框架、固定在金属整体承载框架一侧的微波多层印刷电路板、固定在所述微波多层印刷电路板上的多个微波芯片以及设置在金属整体承载框架另一侧的金属屏蔽盖板，其中，所述金属整体承载框架设有多个倒角矩形框，每个倒角矩形框对应一个微波芯片，所述微波芯片在所述微波多层印刷电路板上的位置周期设置。该天线架构融合了相控阵系统承载结构、馈电网络和射频收发通道，实现了整体厚度重量的减小，使得厚度减小1/3以上；并且使用了多功能散热屏蔽盖板，使射频芯片热量向芯片上方传导，实现了自然对流散热。

摘要： 本发明提供了机载二维有源相控阵气象雷达波束扫描及处理方法，所述方法包括如下步骤：S1：获取航电信息、仰角控制模式和工作模式；S2：判断是否进入风切变状态；S3：进行天线扫描；S4：对S3中的天线扫描结果进行处理；S5：通过处理的结果实时更新主驾图像和副驾图像，其中，所述天线扫描过程中，以帧为周期，交替进行主副驾仰角或上下波束仰角的变换。该方法支持主驾和副驾在不同工作模式和仰角的情况下，在扫描过程中，以帧为间隔交替处理主驾信息和副驾信息的机载气象雷达的多源人机交互操控方法；该方法可以用于机载二维有源相控阵气象雷达，提高飞行员对气象信息的获取能力，降低了事故的发生率。

摘要： 本发明提供了一种超薄型高灵敏度机载有源相控阵气象雷达,所述气象雷达包括：有源相控阵天线和一体化接收处理单元，所述有源相控阵天线包括立体堆叠设置的辐射器、大规模射频收发组件、综合板以及和差器。该超薄型高灵敏度有源相控阵气象雷达，一方面在采用二维相控阵体制雷达复杂的设计条件下，使二维有源相控阵气象雷达的装机适配性与传统的平板式机械扫描机载气象雷达相当，满足了飞机平台设计对于产品的装机和物理特性要求；另一方面在二维有源相控阵机载气象雷达提升功能性能的基础上，通过上述设计进一步提升产品的探测能力。

摘要： 本发明提供一种机载有源相控阵气象雷达空域扩展探测显示方法，包括以下步骤：步骤一、获取T0时刻载机前方空间立体多层扫描反射率数据；步骤二、计算T0时刻空间气象模型反射率数据；步骤三、计算T1时刻载机相对于T0的位置变化信息；步骤四、计算T1时刻载机雷达扩展空域部分气象回波数据；步骤五、根据步骤四的结果获取T1时刻扩展后的空域探测数据并于雷达画面进行显示。通过把机载立体扫描数据插值存储为三维网格数据，得到空域气象模型，当载机在空域气象模型中扫描时，即可利用载机雷达和气象模型相对位置关系，计算出更大扫描范围的气象回波数据，同时也可提取雷达某一方位向三维网格数据得到气象目标高度‑距离信息。

摘要： 本发明提供了一种机载有源相控阵气象雷达数据实时回放方法，包括以下步骤：步骤一、雷达在设定的有效脉冲周期内对回波数据进行采样，然后将采样数据进行数据打包处理，并根据数据差异进行数据打包分类且发送至存储设备形成采样存储信息；步骤二、在帧头数据中增加时序控制信息；步骤三、雷达接收飞机航电系统的时间信息并对存储设备进行自动授时，以形成授时信息；步骤四、存储设备根据采样存储信息、时序控制信息和授时信息形成存储设备的回放数据并发送至雷达；步骤五、雷达接收回放数据后切换至回放状态并执行实时回放功能。本发明能够对雷达数据进行实时回放，能在地面同时复现雷达数据与雷达时序。

摘要： 本发明公开了一种高重频有源相控阵雷达的波束调度装置及方法，属于雷达波束调度技术领域，包括CPU芯片、FPGA芯片、RapidIO交换芯片、光收发一体模块与ASAAC接口背板连接器。本发明采用了模块化设计理念，无论是顶层的RapidIO接口，还是底层的差分高速接口、光纤，均可根据天线阵面的规模，灵活配置整个系统；设备集成度高，天线阵面上没有专门用于某种特定功能的装置或设备，减少了大量的直连互连电缆，减少了雷达系统重量和体积，减少了故障点，大大提高了系统可靠性；采用RapidIO通信技术和差分高速接口，极大地减少了本装置到一体化有源模块的传输时间，使得雷达系统可以实现重频高达50KHZ的超高重频布相，从而完成对高速动态目标的实时跟踪。

摘要： 本发明公开了一种相控阵雷达TR组件电源系统及有源相控阵雷达，其中相控阵雷达TR组件电源系统包括AC/DC转换模块及若干TR电源模块，其中电源模块包括DC/DC变换单元、辅助供电单元、控制单元及监控单元。DC/DC变换单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接，DC/DC变换单元的输出端与TR组件连接，辅助供电单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接。控制单元分别与DC/DC变换单元及监控单元连接，监控单元还与DC/DC变换单元的输出端连接，控制单元和监控单元分别与上位机连接。根据上述技术方案的相控阵雷达TR组件电源系统，采用分布式供电方式，当任一TR电源模块故障时其他TR电源模块仍可以工作，且TR电源模块中具有监控单元和控制单元，可以对TR电源模块的输出进行监控和控制。

摘要： 本实用新型公开了一种相控阵雷达TR组件电源系统及有源相控阵雷达，其中相控阵雷达TR组件电源系统包括AC/DC转换模块及若干TR电源模块，其中电源模块包括DC/DC变换单元、辅助供电单元、控制单元及监控单元。DC/DC变换单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接，DC/DC变换单元的输出端与TR组件连接，辅助供电单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接。控制单元分别与DC/DC变换单元及监控单元连接，监控单元还与DC/DC变换单元的输出端连接，控制单元和监控单元分别与上位机连接。根据上述技术方案的相控阵雷达TR组件电源系统，采用分布式供电方式，当任一TR电源模块故障时其他TR电源模块仍可以工作，且TR电源模块中具有监控单元和控制单元，可以对TR电源模块的输出进行监控和控制。

摘要： 本实用新型提供了一种有源相控阵雷达子阵接收激励系统及相控阵雷达系统，其中有源相控阵雷达子阵接收激励系统基于FPGA，包括相互连接的FPGA控制单元、AD/DA单元；所述FPGA控制单元包括FPGA主控芯片、与FPGA主控芯片连接的光纤模块；所述光纤模块包括两路6.25Gbps速率的光纤接口，所述光纤模块通过两路光纤接口与波束合成单元通信连接；所述AD/DA单元包括多个ADC模块、多个DAC模块、TR组件；每个所述ADC模块和DAC模块都与FPGA主控芯片、TR组件连接。