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数字相控阵雷达的研究

作　者: 王哲
导　师: 郭陈江
学　校: 西北工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 相控阵雷达数字波束形成收发组件直接数字合成幅相监测技术全数字发射通道
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 777次
引　用: 5次
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内容摘要

近年来，相控阵雷达技术逐步在众多科技研究领域表现出旺盛的生命力，并已经广泛应用到军用和民用领域；同时，数字技术也取得了迅猛的发展。作者更进一步将数字技术融入到相控阵雷达中，使两者完美地结合起来，充分发挥它们的特长，提出了一种全数字的相控阵雷达方案。本文以相控阵雷达组成为主轴，逐一对相控阵雷达关键技术中的天线阵原理、数字波束形成(DBF)技术和收发(T／R)组件组成进行详细的分析，利用数字技术对传统相控阵雷达设计方案中的模拟电路部分进行改进；在理论设计单元圆形微带贴片天线单元的基础上，利用微波仿真软件HFSS和OPTIMETRICS对四单元的圆形微带贴片天线阵进行设计与仿真；对相控阵雷达的幅相监测技术进行理论分析和讨论，选择最佳的幅相监测方案。本论文研究的重点是：针对传统相控阵雷达系统收发(T／R)组件中的移相和限幅功能均在射频段完成，大胆利用直接数字合成(DDS)芯片组成频率在2MHz左右的数字电路代替传统相控阵雷达在射频段进行移相和限幅的电路，从而组成全数字发射通道，使对相位和幅度的控制和调试更方便快捷，并设计具体的电路验证此方案的可行性。

全文目录

第一章绪论  7-14
  1.1 引言  7
  1.2 相控阵雷达的概述  7-11
    1.2.1 相控阵雷达的发展过程  7-8
    1.2.2 相控阵雷达的特点  8-9
    1.2.3 相控阵雷达的关键技术  9-10
    1.2.4 相控阵雷达的应用  10-11
  1.3 课题的研究意义  11-14
第二章相控阵雷达系统分析  14-32
  2.1 相控阵雷达的基本组成及工作过程  14-15
  2.2 相控阵天线原理  15-24
    2.2.1 线阵天线的方向图函数  15-19
    2.2.2 线阵天线的基本特性  19-24
  2.3 相控阵雷达接收波束的数字形成方法  24-27
  2.4 T／R组件  27-32
第三章数字相控阵雷达研究  32-56
  3.1 DDS原理及AD70078AP20的分析  33-42
    3.1.1 DDS原理介绍  33-38
    3.1.2 AD7008AP的介绍  38-42
  3.2 相控阵雷达数字发射通道  42-48
  3.3 数字接收通道  48-56
    3.3.1 数字接收机介绍  49-50
    3.3.2 数字接收机的灵敏度和噪声  50-51
    3.3.3 数字接收机的动态范围与前端增益的确定  51-52
    3.3.4 数字接收机的正交检相  52-56
第四章微带相控阵天线的研制  56-73
  4.1 圆形贴片微带天线的分析  56-62
  4.2 单元微带贴片天线的设计  62-69
  4.3 4单元圆形微带贴片天线阵的设计  69-73
第五章相控阵的幅相测量与校正技术  73-81
  5.1 概述  73-74
  5.2 误差对副瓣电平的影响以及误差容量的设计  74-77
  5.3 幅相误差监测  77-81
    5.3.1 监测方法及其分析  77-80
    5.3.2 监测系统本身幅相一致性的测试与调整  80-81
结束语  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-86

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