相控阵天线多通道并联噪声系数分析.pdf

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1、第37卷第3期现代雷达Vol_37No．32015年3月ModernRadarMar．2O15·Jl垂发技术·中图分类号：TN821文献标志码：A文章编号：1004—7859(2015)03—0055—04相控阵天线多通道并联噪声系数分析赵旭昊(南京电子技术研究所，南京210039)摘要：有源相控阵天线由多个通道组成，而噪声电平和相控阵天线通道噪声系数相关。通道增益高会放大噪声电平，进而降低雷达作用距离。文中结合相控阵天线不同长度链路特性，对相控阵天线多通道并联噪声系数进行了详细的理论分析和推导，为相控阵天线链路的设计提供了理论指导。给出的实例印证了公式的正确性，

2、得到了对工程设计有指导意义的结论。关键词：相控阵天线；噪声功率；并联；噪声系数NoiseFigureAnalysisofParallelMulti-channelsinPhasedArrayAntennaZHA0Xuhao(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology，Nanjing210039，China)Abstract：Activephasedarrayantennaismadeupofmuhi—channels．Noise-leveliscloselyrelatedtonoisefigureofactive

3、phasedarrayantenna，noise—levelismagnifiedbyhighgainchannelsandthenradardetectionrangeisdeducedbynoise—leve1．Inthisarti-cle，combinedwithlinkcharacteristicsofphasedarayantennawithvariouslengths，noisefigureofparallelmulti—channelsofphasedarrayantennaisanalyzedindetailanddeducedtheoretica

4、lly，thisprovidesatheoryguideforchaindesigninphasedarrayantenna．Anappliedexampleisgiventoverifytheaccuracyoftheformula，whichshowsthatourdesignhasdirectivemeaningtoengineeringproject．Keywords：phasedarrayantenna；noisepower；parallel；noisefigure0引言减量，为波束赋形后衰减量，对相控阵天线大量的通现代雷达技术中，有源相控阵天线技术占据

5、了越道来说，通道之间的衰减量会有不同。来越重要的地位。有源相控阵天线存在复杂的馈电网络、TR组件和延时线，有源单机和网络之间存在复杂的并联和串联关系。在相控阵天线设计中，存在对多个波位的赋形要求，对多端口网络噪声功率的正确计Gl算和对多端口网络的噪声系数的正确计算，是进行正图1TR组件噪声系数计算模型确的相控阵天线设计的前提J。本文对复杂串并联计算图1中噪声系数时，可以将链路分成如图2模型的噪声系数计算公式进行了推导，可以用来指导所示的两部分。实际工程设计。1各单机噪声系数分析_[+C一LN}2∽1．1TR通道噪声系数分析TR通道由发射和接收通道构成，通道由带负载

6、态图2分成两部分的噪声系数计算模型收发开关、收发数字移相器、数字衰减器等组成，发射无源两端El有耗网络折合到输入端的等效噪声温期间完成发射信号的高功率放大，接收期间完成接收度为信号的低噪声放大，在TR信号控制下完成收发转换。=(L。一1)(1)TR组件噪声系数计算模型如图1所示，为输入噪声功率，NTR。为输出噪声功率，ⅣF为TR组件中放大式中：为环境温度25。，标准温度298．15K。有源两器的噪声系数，G，为增益，L：()为含数字衰减器的衰端口网络折合到输入端的等效噪声温度为剐=(ⅣF一1)(2)通信作者：赵旭吴Email：ehaiman@sohu．com收稿日

7、期：2014—11—12修订日期：2015-01-23则无源有耗网络输出端的噪声功率为一55—现代雷达NII1．1=KB(1—1／L。)ro(3)TR组件、延时放大组件移相、延时并放大，然后馈线网络将阵面所有接收通道的微波信号进行合成，送至接式中：为波尔兹曼常数，K1．38×10；B为带宽。收机，引。相控阵天线多通道并联模型如图3所示。则图2中左半部分输出噪声功率为(N。L．+KBTo+KB)G1=KB(ⅣF。+1—1／L1)ToG1(4)根据噪声系数定义得到图2中左半部分的等效噪声系数为／v=(N。／Ni)(So／Si)=图3相控阵天线多通道并联模型(KB(ⅣF

8、l+1—1