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相控阵天线今生与前世二

作者:Admin     时间:2020-09-26
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(DBF)一直运作使用,一些发展系统相继建成,其显着的优势。第一运算雷达使用数字波束形成温习视距(OTH)雷达,特别是GE OTH-B和雷神重新定位的超视距雷达ROTHR。该ROTHR接收天线是约长8500英尺。最近,Signaal公司采用数字波束形成他们部署了3-D叠梁SMART-L和SMART-S船上系统。每一行降频转换和脉冲压缩带锯床线然后模拟至数字(A/ D)转换12位,20 MHz模拟设备A/ DS。信号,然后调制到的光信号,并通过向下通过一个光纤旋转接头数字波束形成器,一是罗马实验室(汉斯科姆AFB,MA),32列的线性阵列C波段,并采用了新型的自校准系统中罗马实验室还开发了一个快速数字波束形成器,采用了收缩基于处理器architecture77二次余数系统(QRNS)0.32MICOM(美国陆军)建一个使用DBF空间馈电lens.33实验英国MESAR S波段系统做数字波束形成的子阵列。evel.34此实验系统具有16个子阵列,共918波导辐射单元和156T / R固态模块。洛克庄园英国研究公司已经建立了一个实验的13个元素的数组使用数字波束形成传输为以及于receive.35这一实验系统采用普莱塞SP2002芯片作为一个运行在400 MHz率在每一个数字波形发生器。
 
舰载的相控阵天线系统
国防研究瑞典成立已经建立了一个实验S波段天线工作在2.8和3.3千MHz,这不使用数字波束形成25.8 MHz的采样率19.35MHz中频signal.23的优势
使用IF频率采样,而比基带采样是一个不必担心不平衡这两个I和Q之间的频道,或直流偏移。他们表明,通过采用数字波束形成,它们可以补偿的振幅和相位的变化发生的各个元素。通过校准,他们能够降低到元素的元素增益变化的角度来看,由于相互从±1 dB的耦合,±0.1分贝。
 
使用均衡他们也能降低为±0.5超过5 dB的增益变化MHz带宽小于±0.05分贝。这个校准和均衡,,超过5 MHz带宽。 50分db用切比雪夫加权。该RMS的旁瓣下降65 dB。这项工作演示的潜在优势提供数字波束形成尊重获得超低天线旁瓣。这些结果是不在现场实现实时,这是最终的目标。
 
麻省理工学院林肯实验室研制一种全数字技术机载监视雷达接收机类似的相控阵雷达UHF E-2C.43他们是A / D采样直接在UHF频段(430兆赫)使用罗克韦尔8位,3 Gbps的A / D转换运行在室温下。三个阶段向下转换实现数字化因为A / D量化噪声过滤,有效数字增加的比特的A / D转换。为例如,如果信号带宽为5 MHz,的增加,信号tonoise比为3/2千兆赫(5兆赫)= 25分贝。在未来这三个芯片可以由一个单一的0.35微米取代CMOS芯片。海军研究实验室(NRL),麻省理工学院林肯实验室和NSWC共同发展Lband的有源阵列有一个A / D转换器在每element.64,65,81使用数字波束形成,麻省理工学院林肯实验室一直开发一个高性能,低功耗信号处理器做数字波束形成和信号处理X波段地面移动目标显示(GMTI)和合成孔径雷达(SAR)的映射。
其天线包括12子阵列和4小额贷款。信号的带宽被假定为180MHz。对于此系统,有必要板级信号处理和实时遥测,因为下来就需要信号-35 Gbps的数传输速率,主板上的信号处理器必须做数字波束形成,脉冲压缩,多普勒处理。
林肯实验室已经表明,它将由64个芯片,分别提供10 GFLOPS使用0.07微米技术和具有1.25 GHz的时钟。德州仪器(TI)的路线图,其TMS320数字信号处理器(DSP),这样的处理能力让实验瑞典超低副瓣天线空降STAP阵列可行的。海军研究实验室(NRL)已发展两排柱阵列转向技术,具有潜在的低成本的二维转向arrays技术,一个最接近可能的部署,涉及使用两个阵列背对背。
 
 
中国空军列装的机载相控阵雷达
 
所述第一阵列操纵光束的方位角。第一个数组的列开槽波导,每一列具有在其输入端一个铁氧体移相器提供方位扫描。该第二阵列是一个RADANT透镜阵列,由平行水平的导电板之间连接许多二极管。这是可能的使用两个RADANT透镜提供二维电子扫描强电介质材料的介电常数取决于在板之间施加的直流电压。其结果是通过一个电磁信号的相位铁电柱,将取决于这个直流电压。 quently通过施加适当的直流的铁电体的两端的电压列,我们可以创建一个相位梯度在水平方向上的信号离开的第1透镜,从而方位波束扫描。第二这样的镜头,前一个实用的铁电仍然是必要的产生的相控阵。
 
雷神公司正在开发一种行 - 列扫描阵列,采用转向在H的移相器平面(参见图12)和电压可变介质陶瓷材料(VVD)用于连续的横向存根(CTS)的天线架构改变VVD两端的电压改变其介电常数,它提供了一个轻量级的,成本低,小厚度的天线。他们正在寻找将这一技术应用到飞机雷达天线和商业天线。
工程师和科学家们一直在谈到实现电子扫描自20世纪60年代以来的激光器。一些认为这是白日梦,但这些怀疑者都被证明错了。 Raytheon40,57已经证明电子扫描相控阵激光和光学横梁。这个阵列,扫描使用rowcolumn实现的扫描架构类似于以前的强电介质的扫描仪描述的,与所用液晶而不是铁电体材料。在生产,每个移相器的成本估计的光学相控阵。MMIC晶圆描述了其中一个MMIC晶圆集成点 泰雷兹公司已经建立了一个实验导弹的导引头天线,该天线具有3000元素。的波束宽度为2°和可以转向±45°。他们报告获得低sidelobes.38的微机电机电系统(MEMS)组件MEMS集成电路机械开关持有一个承诺具有低4位的X-波段移相器插损(1.5db),低功耗(1兆瓦),成本低,如果这样的移相器承担的作用就成了可以恢复对于某些应用到被动相相扫描阵列架构有一个功率放大器依靠的低成本的移相器阵列。
 
功率放大器可能是一个固态放大器。这样可以减少所需数量的T / R模块,因此这个成本占相位扫描阵列相当金额。

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