Разработка системы управления активными фазированными решетками

Обозначения и сокращения 5
Введение 6
1 Исследование методов измерения угловых координат и анализ излучаемых сигналов 8
1.1 Анализ методов измерения угловых координат 8
1.1.1 Одноканальные методы измерения угловых координат 8
1.1.2 Многоканальные методы измерения угловых координат 10
1.2 Модели излучаемых сигналов 13
1.2.1 Классификация излучаемых сигналов 13
1.2.2 Излучаемый фазоманипулированный сигнал 13
1.3 Алгоритм формирования пространственно-временного излучаемого сигнала 16
1.4 Расчет и анализ тел неопределенности пространственно-временных сигналов 19
2 Функциональная схема РЛС с АФАР 24
3 Разработка активного фазированного антенного полотна для формирования пространственно-временного излучаемого сигнала 34
3.1 Расчет модели излучателя 35
3.3 Разработка антенного полотна 40
Заключение 44
Список использованных источников 46

Весь текст будет доступен после покупки

Современные радиотехнические системы все чаще используют активные фазированные антенные решетки (АФАР) и сложные излучаемые сигналы. Обычно излученный сигнал представляют в виде произведения временной функции S(t), создаваемой передатчиком, и пространственной функции, то есть диаграммы направленности F (?,?):

??(??, ??, ??) = ??(??) • ??(??, ??), (1)

Тем не менее, при использовании АФАР или аналогичных антенн, это равенство может не выполняться:
??(??, ??, ??) ? ??(??) • ??(??, ??), (2)

Данный факт указывает на то, что внутриимпульсная фазовая модуляция излученного сигнала становится зависимой от направления излучения. Такие сигналы мы называем пространственно-временными излученными сигналами. Они обладают рядом новых характеристик по сравнению с традиционными сигналами.
Формирование пространственно-временных сигналов осуществляется путем модуляции положения фазового центра АФАР в процессе излучения зондирующего сигнала. Этот тип сигнала создается на основе сложного фазоманипулированного сигнала, излучаемого частями, кратными длительности элементарных импульсов. Эти импульсы формируются из двух положений фазовых центров АФАР, которые переключаются в процессе излучения в соответствии с выбранным кодом. Благодаря этому, информация о направлении на цель вносится в функцию внутриимпульсной модуляции [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Исследование методов измерения угловых координат и анализ излучаемых сигналов

1.1 Анализ методов измерения угловых координат
В системах измерения угловых координат используется как одно- так и многоканальные приемные каналы. Методы пеленгации подразделяются на два основных типа: одноканальные и многоканальные, причем каждый из этих типов включает в себя несколько разновидностей, как показано на рисунке 1 [3].
Рисунок 1 – Классификация измерителей угловой координаты

1.1.1 Одноканальные методы измерения угловых координат
Одноканальные методы пеленгации основаны на зависимости амплитуды принимаемого сигнала от углового расхождения между направлением максимума результирующей диаграммы направленности антенны и направлением прихода сигнала, отраженного от цели. При сканировании пространства результирующая диаграмма направленности определяется произведением диаграмм направленности передающей антенны в момент зондирования и приемной антенны в момент прихода сигнала. Если для приема и передачи используется одна и та же антенна с диаграммой направленности F(?), и пренебречь поворотом на угол ?? за время зондирования, то:
????(?м ? ?ц) = ?? ?м ? ?ц) · ??(?м ? ?ц ? ????)???2(?м ? ?ц), (3)
где ?м - угловое направление максимума результирующей ДН;
?ц - направление на цель.
Предположим, что обзор по угловой координате производится с постоянной угловой скоростью ?а, тогда положение максимума результирующей диаграммы направленности будет:

?м = ?а · ??, (4)

Амплитуда отраженного сигнала на входе приемника определяется как:

??(??, ?ц) = ??? · ??р(?а · ?? ? ?ц) = ??? · ??р(?а · (?? ? ??ц)), (5)

где ??ц = ?ц/?а - время пересечения максимумом диаграммы направленности антенны направления на цель. [1]
В случае импульсного излучения на входе приемника формируется пачка радиоимпульсов с огибающей, описываемой формулой (5). Чем больше отклонение цели от начального направления в сторону вращения антенны, тем позже формируется пачка, т.е. время tц. Это позволяет определить угловую координату цели путем измерения времени запаздывания tц.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Журавлёв, А.К. Адаптивные радиотехнические системы с антенными решетками / А.К. Журавлёв, В.А. Хлебников, А.П. Родимов и др. - Л.: Изд. Лен-го университета 1991-544 с.
2 Журавлёв, А.К. Обработка сигналов в адаптивных антенных решетках / А.К. Журавлёв, А.П. Лукошкин, С.С. Поддубный - Л., 1983. 240с.
3 Бакулев, П.А. Радиолокационные системы / П.А. Бакулев. – М.: Радиотехника, 2004. –320 c.
4 Варакин, Л.Е. Теория сложных сигналов / Л.Е. Варакин. – М.: Советское радио, 1970. –376 с.
5 Гринкевич, А.В. Радиолокация / А.В. Гринкевич. – Минск: БГУИР, 2015. –190 c.
6 Пашкевич, В.П. Радиотехнические методы измерения угловых координат / В.П. Пашкевич. – Ленинград: ЛИАП, 1985. –41 с.
7 Лось, В. Ф. Микрополосковые и диэлектрические резонаторные антенны. САПР-модели: методы математического моделирования / Под. ред.Л. Д. Бахраха. – М.: ИПРЖР, 2002. – 96 c.

Весь текст будет доступен после покупки