机载有源相控阵天线阵的可靠性研究

《机载有源相控阵天线阵的可靠性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第4期雷达科学与技术Vo1．7No．42009年8月RadarScienceandTechnologYAugust2009机载有源相控阵天线阵的可靠性研究熊年生。黄正英(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230031)摘要：天线的超低副瓣特性是影响机载相控阵雷达下视能力的一个重要指标。在传统的机载相控阵雷达天线的可靠性设计中是采用对n中取k的表决模型，该方法没有考虑失效T／R组件在天线阵列中所处的物理位置对于天线副瓣性能的影响。通过仿真分析，提出了一种计算有源相控阵雷达天线阵可靠性的新模型，该模型统筹考虑了失效组件的物理位置因素的影响一～州并一

2、m归纳一～出一～一新的一～计～一算-一～一～_一～薹耄公一_～式一呈一，～一并一～～在～一一此基一～一一础一～一上举一～剃m～一例说明。该可靠性新模型可用来指导机载相控阵天线的可靠性预计、分配和设计。关键词：机载有源相控阵雷达；天线阵；超低副瓣；可靠性模型中图分类号：TN957．2；TB114．3文献标识码：A文章编号：16722337(2009)04—025003型，一直是雷达工程师关注的焦点。文献[3]通过分析T／R组件的失效分布对天线阵超低副瓣性能1引言的影响，首次提出天线阵的可靠性模型不能用简相比于其他类型的雷达，有源相控阵雷达系单的表决模型，而

3、应该是有约束条件的新模型。统采用带冗余设计的固态组件代替传统的发射机本文将结合雷达系统对天线副瓣性能的要求，推和接收机，具有可靠性高的显著特点，在新研制的导出对失效T／R组件在天线阵列中所处物理位置雷达中得到了越来越普遍的使用。雷达的发展历的要求，从而探讨实用的有源相控阵天线的可靠程已经表明，机载雷达采用有源相控阵体制和PD性模型。(脉冲多普勒)处理，在强杂波环境下具有更加突传统的有源相控阵雷达天线阵可靠性模型，出的下视目标探测性能，显示出比机扫雷达更加是中取k的表决模型，即在天线阵总数为的射强大的生命力Z1-23。机载有源相控阵雷达天线阵由频收发组件中

4、，如有k个或多于k个组件正常工于采用了大量的T／R组件(射频收发组件)，其基作，则天线阵应能实现规定的功能。相反地，如有本可靠性一般较低，但由于T／R组件易于做到冗多于一k个组件失效，则由此导致的天线阵性能余设计，天线阵的任务可靠性能够大幅度地提高。恶化引起的雷达系统性能下降，会超出失效判据有关机载有源相控阵雷达天线阵的任务可靠性模的允许范围或导致雷达系统不能完成预定任务收稿日期：2009—0104；修回日期：2009—03—232009年第4期熊年生：机载有源相控阵天线阵的可靠性研究251时，被认为是不可接受的。状态组合系数的模型，就成为建立机载有源相

5、控机载有源相控阵雷达下视探测目标，面临着阵天线可靠性模型的关键。强杂波的环境，天线的低副瓣性能是影响雷达探测和目标跟踪的主要指标。T／R组件的失效带来3仿真验证发射功率的下降，更主要的是影响天线的低副瓣依据瑞典Erieye有源相控阵预警雷达的相关性能，且这一影响往往是主要的。在相控阵雷达参数】_6]，此处有源相控阵天线阵中T／R组件的总数有源天线阵中失效T／R组件数量确定的条件下，取2O0个，计算天线平均副瓣时，取与法线相差10。失效T／R组件在天线阵列中所处的不同物理位置以外的区域。通过对处于不同位置的单个T／R组带来的天线副瓣性能改变是不一样的。下面

6、将通件失效和不同位置处2个T／R组件失效情况进行过仿真分析不同物理位置处的T／R组件失效对天仿真计算，研究失效组件所处不同物理位置对于线副瓣的影响程度，最终在天线副瓣下降程度允机载有源相控阵天线副瓣性能的影响程度。许的范围内确定失效T／R组件的位置分布要求，为便于分析和理解，首先我们考虑不同位置以此来建立天线阵的可靠性模型。单个组件失效对于天线副瓣的影响。纯理论计算时，无组件失效情况下天线的平均副瓣可以达到2T／R组件失效分布对副瓣的影响一66．9174dB，随着失效组件位置越靠近中间，平分析均副瓣也越来越高，图1分别为T／R组件无失效，对于平均加权的天

7、线阵，文献[3]建立的模型第20，4O，60，80，100号位置T／R组件依次失效情完全满足要求，而对于具有较深加权的天线阵，由况下的天线波瓣图。由于加权曲线的对称性，不于加权带来的处于不同物理位置的T／R组件对于同位置T／R组件失效对副瓣的影响也是相对中间整个天线的副瓣贡献程度不同，约束条件有所变位置对称的，所以图中只给出了针对前一半数量化。如果仍然按照最小间隔来约束失效T／R组的T／R组件问隔取样仿真的结果。由图1可以看件分布，得到的天线副瓣可能会恶化到不可以接出，不同物理位置T／R组件的失效对天线平均副受的地步。因此，通过仿真分析找到失效T／R组瓣

8、的影响权重是不一样的，当处于最中问位置(第件物理位置分布的制约条件，这对于工程实