第五十八章 水到渠成(1/2)
其他方向,波峰和波谷相遇,相互抵消,使水面趋于平静,这便是相控阵天线干涉工作原理。
“许多小天仙阵元合而组成相控阵雷达,每个阵元都像是湖畔的一颗小石子,通过精准控制每个天线阵元,发射电磁波的起始相位,使电磁波在某个方向相互叠加,信号增强,
在其他方向上,电磁波相互抵消,减弱信号,因此,相控阵天线可以在不需要物理移动的情况下,通过电子调相的方式,实现天线波速快速而精准扫描!”
“天线阵元的间距,是一个关键因素,它决定了波束的形状和方向,不适当的间距,会影响波束的质量和效率,如果阵元间距大于半波长,波速将变窄,但会产生shan瓣波束,使角度估算出现错误。
只有恰当的间距,可以优化波速的聚焦和方向性,避免舢瓣和能量损失。同样的,阵元个数也是影响天线波速聚焦效果的重要因素,当阵元间距一定,阵元越多,天线的波速越窄。
若是天线阵元足够多,不同的阵元分组被赋予不同的相位差,相控阵天线还可以同时生成多个不同宽度差,相控阵天线还可以同时生成多个不同宽度的波束,同时指向不同的方向,提升雷达或者通讯设备的多功能性。
相控阵显现通过对电磁波的精细控制操控,就像空中画师,以电磁波为画笔,在空中精巧绘制波速,开启雷达和通讯技术新纪元。
无需各种画图工具,姜竞株直接徒手,在黑板上列出了按行、列方式馈电的有源平面相控阵天线原理图,这是一个将平面相控阵天线分为多个列馈的典型例子,姜竞株想要通过这样的实际例子,来更好地为几位先辈,讲明她所研发的相控阵雷达。
“在s波段,是一个有源相控阵天线,其发射馈线包括一个行馈和多个列馈,每一列馈为一个功率分配网络,其多个输出段分别接入该列天线各 t/r组件中功率放大器的输入端。
t/r组件里接收电路的输出信号传送至接收馈线功率相加器的输入端,经功率合成后再经下变频器、中放、a/d变换,变为二进制信号,传送至数字式的行馈波束形成网络。采用这种方式的主要目的是便于在方位上用数字方式形成接收波束。
射频功放器件,以及以这些器件为核心构建的收发t/r组件,我们目前合成的材料,足以制成所需要的器件!”姜竞株从来不犯怵材料问题,研发当先!
材料问题是配合研发而去解决的辅助问题,当材料问题解决,制备也就成了自然而然,水到渠成的事情!
“我设计的芯片集成电路思路,是将模拟信号转换成0101这样的二进制数据的芯片,主要技术指标是采样率和采样精度,所要处理的雷达信号动态范围越大,所需要的采样精度越高,所要处理的雷达信号带宽就越大,所需要的采样率就越高。高精度、高采样率的芯片来进行负责工作!”
“相控阵雷达天线阵面的每个天线单元中均含有源电路,发射/接收组件(t/r组件)是有源相控阵雷达的关键部件,很大程度上决定其性能优劣。收发合一的 t/r组件包括发射支路、接收支路及射频转换开关及移相器。
每个 t/r组件既有发射高功率放大器hpa、滤波器,限幅器,又有低噪声放大器lna、衰减器及移相器、波束控制电路等。”
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