背景介紹

共形陣天線是和載體外形保持一致的天線陣，即將天線陣面與載體外形“共形”,，增強(qiáng)了適應(yīng)性,，相對(duì)于平面陣天線有很大的優(yōu)勢(shì),。其中，柔性共形陣天線是更先進(jìn)的一種共形陣天線技術(shù),，不僅可以和任意曲面共形,，能夠隨著外形變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整適應(yīng)而且對(duì)于飛行器因氣動(dòng)、冷熱等引起的振動(dòng)和外形變化具有更好的適應(yīng)性,。

柔性共形陣天線技術(shù)在通信,、雷達(dá)、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,，可以提高系統(tǒng)的性能和可靠性，推動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,。

柔性共形陣天線系統(tǒng)

工作原理

柔性共形陣天線技術(shù)是一種利用柔性材料制造的天線技術(shù),，柔性共形陣天線的工作原理基于柔性材料的特性和天線陣列的設(shè)計(jì),，通過控制電路中的信號(hào)相位和幅度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)天線單元的獨(dú)立控制,。通過柔性共形陣天線技術(shù),，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的聚焦,、波束調(diào)整和指向性輻射，提高信號(hào)傳輸?shù)男屎透采w范圍,。

相對(duì)于傳統(tǒng)的線陣或是面陣,，共形陣列天線需要依附在共形載體之上。當(dāng)共形載體在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生振動(dòng)變形時(shí)會(huì)對(duì)天線性能產(chǎn)生極大的影響,，并導(dǎo)致一些常見的DOA估計(jì)算法以及波束形成算法失效。為保障共形天線在實(shí)際工程中能正常工作,，需要對(duì)陣列天線的形變影響有深入了解,，分析陣列發(fā)生形變后陣元天線參數(shù)和陣列方向圖的變化，分析DOA估計(jì)算法在陣列產(chǎn)生形變時(shí)的估計(jì)誤差,，以及采取可行的方案對(duì)陣列形變誤差進(jìn)行補(bǔ)償校正,。

暗室測(cè)試

技術(shù)核心

我司自主研發(fā)的基于PCIe平臺(tái)的寬帶信號(hào)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)寬帶射頻信號(hào)采集,、下變頻、多通道中頻雷達(dá)寬帶信號(hào)采集,、傳輸,、存儲(chǔ)等功能的一套系統(tǒng)。信號(hào)寬帶3GHz±160MHz射頻信號(hào),，經(jīng)過下變頻模塊SC5308A處理,，產(chǎn)生250MHz±160MHz的中頻信號(hào)。再通過8通道每通道1GSPS中頻采集模塊QT7136*2+QT7021L采集,，經(jīng)過FPGA DDC下變頻處理模塊處理，中頻信號(hào)到基帶IQ信號(hào),，基帶速率500MSPS,，經(jīng)過DMA控制，最終通過PCIe x8 3.0接口傳輸?shù)缴衔粰C(jī),，進(jìn)行顯示,、處理、存儲(chǔ)等,。系統(tǒng)整體框架如下。

隨著天線行業(yè)快速發(fā)展,，相關(guān)的配套也面臨著不斷迭代的要求,，特別是在軍用領(lǐng)域，對(duì)接收信號(hào)的幅值要求嚴(yán)苛,，甚至達(dá)到噪聲水平,。我司自主研發(fā)的高速采集設(shè)備基于行業(yè)需要,，通過模擬前端對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，放大,，選用高分辨率ADC芯片進(jìn)行信號(hào)采集，在低幅值信號(hào)采集表現(xiàn)優(yōu)秀,。系統(tǒng)原理框圖如下,。

成效展示

該柔性共形陣天線系統(tǒng)共8個(gè)子陣，分別為左邊子陣1,、2,，中間子陣3、4,、5,、6，右邊子陣列7,、8,，如下圖所示。

全子陣測(cè)試

幅度相位參數(shù)如下圖

輸出信號(hào)頻譜儀顯示：

坤馳自研板卡采集顯示：

左為時(shí)域圖,，右為頻域圖

兩子陣（子陣1、2）測(cè)試

幅度相位參數(shù)如下圖

輸出信號(hào)頻譜儀顯示：

坤馳自研板卡采集顯示：

左為時(shí)域圖,，右為頻域圖

應(yīng)用擴(kuò)展

將目標(biāo)信號(hào)采集存儲(chǔ)后,，應(yīng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理。我司提供專業(yè)的信號(hào)處理技術(shù),，可靈活部署至片上處理或后端軟件處理,，可針對(duì)不同種類的信號(hào)按照不同需求進(jìn)行處理,。

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