地海雜波測試控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)
地海雜波是地表平面,海平面反射的雷達(dá)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(fù)雜,信號強(qiáng)。它的存在嚴(yán)重干擾了雷達(dá)對地面,海面目標(biāo)的檢測性能。為了提高雷達(dá)的檢測性能,要采用地海雜波測試控制平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)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(tái)由天線,天線座以及伺
服控制系統(tǒng)3部分組成。
1 橢圓波束偏置拋物面天線設(shè)計(jì)
1.1 天線參數(shù)設(shè)計(jì)
在該系統(tǒng)中的天線部分使用偏置拋物面天線。偏置拋物面天線是指利用常規(guī)拋物面天線在其焦軸上(或下)半空間的一部分為天線主反射面的天線,如圖1所示。圖1中:V是拋物面的頂點(diǎn),F(xiàn)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平面,YOZ平面是其非對稱平面。
根據(jù)實(shí)際地海雜波信號情況,天線使用頻率帶寬為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224mm,若采用波紋喇叭則尺寸和重量過大,因此采用多模喇叭。多模喇叭的雙極化饋電長度為200 mm,多模傳輸段長1 1993 mm,總長1 400 mm。天線方位半功率角為6.3°;俯仰半功率角為7.8°;增益G=27.4 dB。
1.2 天線干擾因素
天線在工作過程中,存在有干擾。收、發(fā)天線并排緊靠一起,輻射耦合不僅存在于兩天線之間,在設(shè)備的機(jī)殼,機(jī)殼的孔洞,傳輸線及元件之間都可能存在,綜合起來主要有3種不同的干擾途徑:1)收、發(fā)天線之間的輻射干擾;2)元件或機(jī)殼間的輻射干擾;3)傳輸線之間的輻射干擾。除此之外,周邊反射體的干擾也會(huì)影響天線的性能。但是天線之間的輻射干擾是主要干擾途徑。
天線之間的近場耦合計(jì)算是一個(gè)比較復(fù)雜的電磁場問題,因此本文只做定性的分析。假設(shè)兩天線彼此位于遠(yuǎn)場區(qū),即天線間距,兩個(gè)天線的最大口徑為2.5 m,中心頻率波長為0.224 m;通過計(jì)算得到天線間距為58 m,在實(shí)際工程中,兩個(gè)天線之間的距離是不可能達(dá)到58 m的,由于天線的旋轉(zhuǎn)半徑為3 m,兩天線中心距離6 m,即兩天線處于近場區(qū),天線的饋源對另一天線的干擾將起到明顯作用,隔離這項(xiàng)干擾最有效的辦法是在天線周邊加上導(dǎo)電圍邊,當(dāng)圍邊的高度為波長的5.3倍時(shí),天線遠(yuǎn)旁瓣可降低13 dB,兩天線的隔離可達(dá)到80 dB左右,圍邊的實(shí)際高度為1.2 m。
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