有源相控陣?yán)走_(dá)子陣波束控制系統(tǒng)研究.pdf

1、相控陣?yán)走_(dá)又稱電子掃描雷達(dá)，可以通過改變陣面天線的激勵(lì)電流來實(shí)現(xiàn)天線波束的掃描。與機(jī)械式雷達(dá)相比，相控陣?yán)走_(dá)波束掃描靈活、快速并且可以同時(shí)掃描多個(gè)區(qū)域，而波束控制系統(tǒng)是相控陣?yán)走_(dá)實(shí)現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵。隨著相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的發(fā)展，波束控制系統(tǒng)需要滿足響應(yīng)速度快、體型小等條件，因此，基于大規(guī)模集成電路的波束控制系統(tǒng)成為主流的發(fā)展方向。本文主要研究有源相控陣?yán)走_(dá)子陣的波束控制系統(tǒng)。
　　首先，研究相控陣?yán)走_(dá)波束控制原理。介紹波控系統(tǒng)的組成、

2、類型和需求，研究相控陣天線實(shí)現(xiàn)波束控制的原理，進(jìn)而推出了相控陣天線波控?cái)?shù)碼的計(jì)算方法，并通過仿真驗(yàn)證算法的正確性；為了降低天線的波束躍度，采用虛位技術(shù)，并分析虛位技術(shù)對天線波束的影響；分析造成天線波束指向誤差的幾個(gè)因素，并提出修正誤差的方法。
　　然后，研究基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）的波束控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。提出波束控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，簡單介紹了實(shí)現(xiàn)波束控制系統(tǒng)的硬件平臺；為了保證 T/R（發(fā)射/接收）模塊的正常工作，設(shè)計(jì)了T/

3、R模塊的控制時(shí)序，并對控制時(shí)序部分的各個(gè)模塊進(jìn)行功能仿真，驗(yàn)證有效性；在FPGA中實(shí)現(xiàn)波控?cái)?shù)碼的計(jì)算，并在波控?cái)?shù)碼的計(jì)算過程中加入虛位技術(shù)、誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的波束控制系統(tǒng)可以根據(jù)命令數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對T/R模塊的控制。
　　最后，研究波束控制系統(tǒng)的測試。設(shè)計(jì)波束控制的上位機(jī)，用于波控?cái)?shù)據(jù)的發(fā)送、工作狀態(tài)監(jiān)視；確定了波束控制系統(tǒng)的測試方案，包括測試電路的搭建，T/R模塊狀態(tài)的測試等等；分析波束控制系統(tǒng)的測試結(jié)果，驗(yàn)證波束控制