地海雜波測試控制平臺的設計
地海雜波是地表平面,海平面反射的雷達回波,由于受到風(fēng)力,環(huán)境濕度等多種自然因素的影響,地海雜波信號變化復雜,信號強。它的存在嚴重干擾了雷達對地面,海面目標的檢測性能。為了提高雷達的檢測性能,要采用地海雜波測試控制平臺來(lái)實(shí)現對地海雜波的檢測。這樣可以有效檢測地海雜波信號,從而掌握各種條件下地海雜波的分部,以便消除或者減小雜波的影響。該測試平臺由天線(xiàn),天線(xiàn)座以及伺
服控制系統3部分組成。
1 橢圓波束偏置拋物面天線(xiàn)設計
1.1 天線(xiàn)參數設計
在該系統中的天線(xiàn)部分使用偏置拋物面天線(xiàn)。偏置拋物面天線(xiàn)是指利用常規拋物面天線(xiàn)在其焦軸上(或下)半空間的一部分為天線(xiàn)主反射面的天線(xiàn),如圖1所示。圖1中:V是拋物面的頂點(diǎn),F是拋物面的焦點(diǎn),V到F是拋物面的焦距,用f表示,h是靜距,θh是靜距角,θo=θh+θα是偏置角,θα是饋源對偏置拋物面的半照射角,XOZ平面是偏置拋物面的對稱(chēng)平面,YOZ平面是其非對稱(chēng)平面。
根據實(shí)際地海雜波信號情況,天線(xiàn)使用頻率帶寬為14.93%,饋源對偏置拋物面的照射角為79.6°??梢圆捎玫酿佋从胁y喇叭和多模喇叭,由于L波段頻率低,波長(cháng)224mm,若采用波紋喇叭則尺寸和重量過(guò)大,因此采用多模喇叭。多模喇叭的雙極化饋電長(cháng)度為200 mm,多模傳輸段長(cháng)1 1993 mm,總長(cháng)1 400 mm。天線(xiàn)方位半功率角為6.3°;俯仰半功率角為7.8°;增益G=27.4 dB。
1.2 天線(xiàn)干擾因素
天線(xiàn)在工作過(guò)程中,存在有干擾。收、發(fā)天線(xiàn)并排緊靠一起,輻射耦合不僅存在于兩天線(xiàn)之間,在設備的機殼,機殼的孔洞,傳輸線(xiàn)及元件之間都可能存在,綜合起來(lái)主要有3種不同的干擾途徑:1)收、發(fā)天線(xiàn)之間的輻射干擾;2)元件或機殼間的輻射干擾;3)傳輸線(xiàn)之間的輻射干擾。除此之外,周邊反射體的干擾也會(huì )影響天線(xiàn)的性能。但是天線(xiàn)之間的輻射干擾是主要干擾途徑。
天線(xiàn)之間的近場(chǎng)耦合計算是一個(gè)比較復雜的電磁場(chǎng)問(wèn)題,因此本文只做定性的分析。假設兩天線(xiàn)彼此位于遠場(chǎng)區,即天線(xiàn)間距,兩個(gè)天線(xiàn)的最大口徑為2.5 m,中心頻率波長(cháng)為0.224 m;通過(guò)計算得到天線(xiàn)間距為58 m,在實(shí)際工程中,兩個(gè)天線(xiàn)之間的距離是不可能達到58 m的,由于天線(xiàn)的旋轉半徑為3 m,兩天線(xiàn)中心距離6 m,即兩天線(xiàn)處于近場(chǎng)區,天線(xiàn)的饋源對另一天線(xiàn)的干擾將起到明顯作用,隔離這項干擾最有效的辦法是在天線(xiàn)周邊加上導電圍邊,當圍邊的高度為波長(cháng)的5.3倍時(shí),天線(xiàn)遠旁瓣可降低13 dB,兩天線(xiàn)的隔離可達到80 dB左右,圍邊的實(shí)際高度為1.2 m。
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