HotZ-雷达系统(第五章)相控阵雷达

第五章相控阵雷达2023/1/1115.1相控阵雷达概述5.2基本工作原理与组成框图5.3相位扫描系统组成与工作原理相控阵雷达概述2023/1/112相控阵-——相位控制阵列，属于电扫描雷达②波束扫描：电扫描，利用辐射单元相位变化实现控制①天线由许多辐射单元按某一规则排列组成（正方阵，

△阵等），辐射单元则几十、百，多则上万。两种基本形式：线阵列和面阵列相控阵雷达概述2023/1/113②波束扫描：电扫描，利用辐射单元相位变化实现控制相位控制实现：每个辐射单元后接一移相器，改变各辐射单元的相对相位，从而改变了阵列面的电磁波等相位面，实现波束扫描。为阵列面为等相位面基本概念2023/1/114固态技术信号处理技术光电子技术以及器件、材料、结构和工艺的发展③

具有远距、高精度、高数据率、高分辨率、多目标跟踪

能力④它是集三十年雷达技术、自动控制技术、计算机技术的

综合应用成果。第五章相控阵雷达2023/1/1154.1相控阵雷达概述4.2基本工作原理与组成框图4.3相位扫描系统组成与工作原理相位扫描原理

个阵元的线性阵列2023/1/116辐射单元间距为a.各辐射单元均以等幅，无方向性辐射b.零号单元为相位基准()，其余相位依次递增相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/117

为各辐射单元在远区该点的场强，为等幅，无方向性辐射①无差异，②相邻单元波程差

引入的相位差为辐射方向与阵列法线的夹角相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/118将代入根据等比级数求和公式和欧拉公式，得：相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/119场强值为：相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/1110场强值为：相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/1111阵列的归一化方向函数：若各阵元不是无方向性的，且辐射方向图为，则阵列方向图变为：元因子阵因子相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/1112讨论：a.当(为整数)时：b.当(为整数)时：的分子为零的分子和分母均零

当(为整数)时，为最大值相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/1113主瓣和栅瓣：

当(为整数)时，为最大值方向图的主瓣当方向图的栅瓣当相位扫描原理与波束宽度2023/1/1114天线方向图的关键参数：半功率波瓣宽度和旁瓣电平当很小时，辛格函数在半功率点波束宽度

，

查辛格函数表相位扫描原理元线阵在方向远区某点的辐射场的矢量和2023/1/1115天线方向图的关键参数：半功率波瓣宽度和旁瓣电平通常要产生的波束，需要波束宽度与阵元N的关系相位扫描原理2023/1/1116相位扫描原理2023/1/1117

相位扫描原理2023/1/1118相位扫描原理2023/1/1119相位扫描原理2023/1/1120

相位扫描原理2023/1/1121

相位扫描原理2023/1/1122

相位扫描原理2023/1/1123

为什么要限定相控阵雷达的扫描范围？相位扫描原理2023/1/1124相控阵雷达组成框图2023/1/1125相位扫描系统相控阵雷达相位扫描系统包括：天线阵、移相器、波束指向控制器（波控器）、多波束形成网络。2023/1/1126天线阵

①结构：平面阵列

利于波束指向的配相计算与控制

正方形，三角形，六角形，随机阵列

辐射单元

半波振子，喇叭口，缝隙振子，螺旋天线等。

2023/1/1127相控阵雷达相位扫描系统包括：天线阵、移相器、波束指向控制器（波控器）、多波束形成网络。相位扫描系统天线阵②馈电方式：

功率源到辐射单元间采用一定数量的微波耦合元件及传输馈线

串馈

强制馈电：

并馈

光学馈电

利用光学原理

2023/1/1128移相耦合2023/1/11292023/1/11302023/1/11312023/1/1132移相器2023/1/1133移相器2023/1/1134移相器2023/1/1135移相器2023/1/1136数字移相器移相器202