子陣級延時的寬帶相控陣技術分析

劉鑫超 吳 皓 洪 偉

(西安電子工程研究所 西安 710100)

0 引言

隨著相控陣技術的快速發展，其廣泛應用于現代雷達、電子對抗設備中。對雷達而言，目標識別、成像、高分辨力與帶寬息息相關，對電子對抗裝備，瞬時帶寬直接影響設備的頻域截獲和干擾能力。由于目標識別、成像雷達的工作帶寬不斷提高，對電子對抗裝備提出了更高瞬時帶寬的需求；同時，快速空域截獲能力對電子對抗裝備的空域覆蓋范圍也提出了更高的要求，使寬帶相控陣波束指向大角度掃描的需求越來越迫切，如何提高寬帶相控陣波束指向大角度掃描精度，使偵察設備能在頻域和空域內同時快速截獲威脅雷達信號，成為電子對抗研究人員關注的研究方向。

1 寬帶相控陣系統存在的問題

1.1 相控陣原理

相控陣由一系列等間距或不等間距的輻射陣元及收發組件組成，通過改變各饋電陣元的相位，實現空間上的波束賦形或掃描，不需要改變陣列的物理朝向，根據相控陣的排布方式，可將相控陣分為一維線陣、二維面陣、曲面及共形陣列等。

以一維等間距線陣為例，如圖1所示，由個陣元組成的一維線陣，陣元等間距排列，間距為，每個陣元后端連接一個移相器，控制該通道輻射信號的相位。通過改變各陣元通道信號的相位，各個陣元接收的信號疊加在一起就會形成一個指向可變的波束。

圖1 一維相控陣天線原理圖

假設強度為，頻率為的信號從方向為的角度輻射到陣面，則其到達第個陣元與第1個陣元的波程差0為