本文關(guān)鍵詞：有源相控陣天線波控系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：隨著射頻和數(shù)字集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,有源相控陣天線的成本得到有效控制,其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴展。作為有源相控陣天線的重要組成部分,波束控制分系統(tǒng)直接影響了系統(tǒng)的波束指向精度和波束響應(yīng)速度。研制計算速度快、幅相補償準確、控制功能齊全、結(jié)構(gòu)小型化和模塊化的高性能波束控制電路具有十分重要的意義。本文針對某多通道相控陣雷達系統(tǒng)的需求,提出了分級的波控系統(tǒng)實現(xiàn)方案；完成了硬件的總體設(shè)計,包括波控母板設(shè)計、波控子板設(shè)計和波控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與接口關(guān)系設(shè)計；完成了波控系統(tǒng)軟件的詳細設(shè)計、編程、調(diào)試和測試,具體包括幅相系數(shù)解算的FPGA程序設(shè)計和上位機軟件設(shè)計。幅相系數(shù)解算的FPGA程序主要實現(xiàn)移相量實時計算和移相器驅(qū)動功能,上位機軟件主要實現(xiàn)波控系統(tǒng)的模式控制與狀態(tài)顯示功能,且在上位機模式下,實現(xiàn)波控碼的集中式計算。本文還完成了對多通道相控陣天線系統(tǒng)的暗室指標測試,驗證了所設(shè)計波控系統(tǒng)的功能的正確性和可靠性。這些指標包括：波束指向精度、最小波束躍度和低旁瓣控制性能等。
【關(guān)鍵詞】：有源相控陣 波控系統(tǒng) 陣列天線
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN820.15
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-11
• 2 有源相控陣天線波控系統(tǒng)工作原理11-24
• 2.1 有源相控陣雷達系統(tǒng)11-12
• 2.2 有源相控陣天線12-16
• 2.2.1 天線陣元排布方式13-14
• 2.2.2 天線的饋電方式14
• 2.2.3 移相器的形式14-16
• 2.3 波束控制系統(tǒng)原理16-21
• 2.3.1 線性陣列波束控制原理16-19
• 2.3.2 平面相控陣天線波束控制原理19-21
• 2.4 波控系統(tǒng)實現(xiàn)方法21-22
• 2.4.1 查表法21-22
• 2.4.2 集中式波束控制系統(tǒng)22
• 2.4.3 分布式波束控制系統(tǒng)22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 3 有源相控陣天線波控系統(tǒng)設(shè)計24-38
• 3.1 相控陣雷達波束控制系統(tǒng)的設(shè)計要求24-26
• 3.2 波控系統(tǒng)硬件設(shè)計26-30
• 3.2.1 系統(tǒng)總體硬件框架26-28
• 3.2.2 波控母板設(shè)計28-29
• 3.2.3 波控子板設(shè)計29-30
• 3.3 天線系統(tǒng)坐標定義30-32
• 3.3.1 坐標及角度定義30-31
• 3.3.2 角度轉(zhuǎn)換31-32
• 3.4 波束控制中的相位計算公式32-33
• 3.5 數(shù)據(jù)分類與說明33-37
• 3.5.1 通道坐標33-34
• 3.5.2 原始數(shù)據(jù)34-36
• 3.5.3 幅相補償數(shù)據(jù)36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 4 有源相控陣天線波控軟件設(shè)計38-54
• 4.1 系統(tǒng)軟件框圖38-39
• 4.2 上位機程序設(shè)計39-44
• 4.2.1 控制與顯示功能模塊40-42
• 4.2.2 上位機解算模塊42-44
• 4.3 基于FPGA的陣面各陣元移相量解算程序設(shè)計44-52
• 4.3.1 相位解算模塊45-48
• 4.3.2 接口模塊48-50
• 4.3.3 移相器驅(qū)動模塊50-52
• 4.3.4 存儲器讀寫模塊52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 5 有源相控陣天線波控系統(tǒng)測試54-66
• 5.1 波束指向精度測試54-62
• 5.2 最小波束躍度測試62-63
• 5.3 幅度加權(quán)和低副瓣性能測試63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 本文總結(jié)66
• 6.2 存在問題和展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-70

【參考文獻】

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3 林桂道;;現(xiàn)代相控陣系統(tǒng)的波束控制設(shè)計分析[J];艦船科學技術(shù);2007年03期

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本文編號：946594