单脉冲雷达天线学习笔记.doc

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【原创】单脉冲雷达天线学习笔记:

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四喇叭前馈单脉冲天线

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【1】单脉冲天线按工作原理可以分为三类：
1．
幅度单脉冲：比较偏轴波束收到的信号幅度来提取角信息，一般由四个喇叭和一个反射面构成。其应用最广，其形式上广泛应用比单反射面优越的双反射面天线，而双反射面又以卡格伦天线为主，卡塞格伦天线，馈线短减少了相位不平衡和信号损失，便于调整，用短焦距就能实现长焦距的性能，减少了天线纵向尺寸，几何参数多，设计时有较大的选择自由度，双曲面能将馈源辐射来的能量散射开，减少了馈源于次反射面的失配。
2．
相位单脉冲：比较两个天线收到信息的的相位来提取角信息，一般由四个天线构成，每个天线间隔一定距离。
3．
幅相单脉冲：一个平面比较幅度产生误差讯号而另一个平面比较相位产生误差信号。
古典的幅度单脉冲天线，四个喇叭安置在透镜或抛物面的焦点附近，每个喇叭将产生偏离轴线的次级波束，利用高频加减电路可以实现如下的波瓣加减：四个喇叭产生的四个波瓣加起来得‘和’波瓣，左边两波瓣之和与右边两波瓣之和相减得方位差波瓣，上边两个波瓣之和与下边两波瓣之和相减得俯仰差波瓣，由和波瓣所得信号提供了目标的距离信息并作为参数讯号，由差波瓣所得信号作为误差信号。其大小确定了目标偏轴多少，差信号与和信号的相位差确定了偏轴的方向，当天线对准目标时，误差讯号为零，这时天线不转动；当目标偏离天线轴向时，则有误差讯号输出，使伺服系统根据输入的误差信号驱使天线按正的或反的方向转动，直到自动对准目标。
【2】幅度单脉冲的两种设计方法
单脉冲法与顺序波束法不同，它是对几个不同天线波束接收的目标回波信号同时进行比较，并迅速地得出目标位置的全部信息，其天线系统一般由三个主要部分组成：
1）
聚焦元件（透镜或抛物面）
2）
馈源
3）
比较器（或称为加减网络）
通常采用下列两种设计方法：一种是所谓次级波束加减法，它是基于圆锥扫描的概念引入的，将总的馈电喇叭看作几个分离的单独馈源，而每一个喇叭能量照射通过聚焦元件的口径而辐射出一个偏离瞄准轴的简单波束，将这些简单的波束相加减，则相加的方向图给出目标的距离信息，并作为参考信号，相减的方向图则给出目标偏离轴的方位角和仰角信息，差信号与参考信号相位差确定了偏轴方向，这种方法优点在于概念清楚、直观、计算方便，单不易把天线设计到最佳。另一种方法则是所谓的‘模’的概念，即把高频加减网络与馈源看作一个整体，认为信号存在于高频加减器的三个不同信道中，每个信道对应于一个‘工作模’即一个‘和模’，两个‘差模’。这些信道将分别激励馈源口径，从而对应地在空间建立三个波束，即一个‘和波束’，两个‘差波束’。与发射机联接时，‘和模’提供对目标的照射，而与接收机联接时，它又提供了目标的距离信息并作为‘参考信号’，‘差模’与接收机联接时信息的大小确定了目标的偏轴是多少，与‘参考信号’的相位差给出了目标的偏轴方向，该方法由于每一个工作模式就对应于一个普通的面天线问题，所以可以按一般的面天线理论进行直接计算，可以给出最佳性能，在设计过程中，两种方法根据情况确定选择。
【3】单脉冲天线的主要质量指标
从伺服的观点看，天线是跟踪雷达的主要误差灵敏元件，它决定了系统的主要特性。评价该天线的主要质量指标为：距离灵敏度与角度灵敏度。

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这些是我看书的时候摘录的一些要点

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楼主威武～～～

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