没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页相控阵雷达原理仿真.docx
相控阵雷达原理仿真.docx
需积分: 44 1.1k 浏览量
更新于2023-05-28
评论 4
收藏 2.22MB DOCX 举报
如题,本科大三课程设计大报告及仿真代码,详见https://blog.csdn.net/weixin_42845306/article/details/116030129
资源详情
资源评论
资源推荐

一、问题提出
仿真 16 单元等距线阵天线方向图。阵元间距分别设为半波长和一倍波长,
波束指向分别设为法向和 45 度方向。对比分析其结果。
二、问题解决
1.相控阵雷达原理:
相控阵雷达(英文:Phased Array Radar,PAR)即相位控制电子扫描阵列雷
达,利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面,每个天线单元都由独
立的移相开关控制,通过控制各天线单元发射的相位,就能合成不同相位波束。
相控阵雷达的结构示意图如图 1 所示。
图 1 相控阵雷达结构示意图

设每一个单元之间是等间距的,距离为
d
,雷达波束角度为
θ
,载波波长为
λ
,
光速为
c=3 × 10
8
m/s
,载波频率为
f =
c
λ
。根据几何关系,可以计算出相邻单元
的路程差为
Δ R
。
Δ R=d sin
(
θ
)
(
1
)
则相邻单元的相位差为
Δ ϕ
。
Δ ϕ=2 πf
d sin
(
θ
)
c
=2 π
ΔR
λ
(
2
)
设发射或接收的信号是
s(t )
,第
k
个单元的移相器移相
kϕ
,则第
k
个单元发射
或者接收的信号表达式为(3)。
s
k
(
t
)
= s
(
t
)
e
j 2 πf
(
t−kτ
)
e
jkϕ
(
3
)
其中,
k τ
表示第
k
个单元的时间延迟,将时间延迟转换为相位差,式( 3)
可以改写为式(4)。
s
k
(
t
)
=s
(
t
)
e
j 2 πft
e
−jk Δ ϕ
e
jkϕ
(
4
)
其中
e
j 2 πft
表示载波信号,
e
− jk Δ ϕ
第
k
个单元的相位信号改变量,
e
jkϕ
表示第
k
个
单元的移相器信号改变量。
通过下混频技术,将载波信号滤除,得到第
k
个单元混频信号的表达式
2 / 14

(5)。
m
k
(
t
)
=s
(
t
)
e
jk(ϕ− Δ ϕ)
(
5
)
设单元总数为
N
,将
N
路单元的混频信号叠加,可以得到输出信号
y(t )
的表
达式(6)。
y
(
t
)
=
∑
k=0
N −1
s
(
t
)
e
jk
(
ϕ−Δ ϕ
)
(
6
)
将
s
(
t
)
从求和号中提出来,可以发现剩余项是一个等比级数求和,相邻两项
比值为
e
j
(
ϕ− Δ ϕ
)
。将该等比级数记为
F (θ , ϕ)
,利用等比级数求和公式,得出
F
(
θ , ϕ
)
的表达式(7)。
F (θ , ϕ)=
1−e
Nj
(
ϕ− Δ ϕ
)
1−e
j
(
ϕ− Δ ϕ
)
(
7
)
对分子和分母分别提取出一个指数项,可以将(7)改写为(8)。
F (θ , ϕ)=
e
Nj
(
ϕ−Δ ϕ
)
2
(
e
−Nj
(
ϕ− Δ ϕ
)
2
−e
Nj
(
ϕ− Δ ϕ
)
2
)
e
j
(
ϕ− Δ ϕ
)
2
(e
¿
¿
− j
(
ϕ−Δ ϕ
)
2
−e
j
(
ϕ− Δ ϕ
)
2
)¿
(
8
)
对分子和分母同时除以
2 j
,根据欧拉公式(9),可以将(8)改写为
(10)。
3 / 14
剩余13页未读,继续阅读












安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制

评论0