相控阵原理

相控阵原理,第1张

相控阵原理:对按一定规律排列的基阵阵元的信号均加以适当的移相(或延时)以获得阵波束的偏转,在不同方位上同时进行相位(或延时)补偿,即可获得多波束。

相控阵即相位补偿(或延时补偿)基阵,它既可用以接收,也可用以发射。

其工作原理是对按一定规律排列的基阵阵元的信号均加以适当的移相(或延时)以获得阵波束的偏转,在不同方位上同时进行相位(或延时)补偿,即可获得多波束。其优点是,不必用机械转动基阵就可在所要观察的空间范围内实现波束的电扫描,非常方便灵活。同时,基阵的尺寸便可做得大一些以提高空间增益。

光学相控阵技术是一种新型光束偏转控制技术,具有灵活、高速率、高精度等特点。

目前研究较多的是液晶光学相控阵 、光波导光学相控阵以及微机电(MEMS)系统光学相控阵。今天为大家带来的是光波导光学相控阵的相关原理。

光波导相控阵主要利用介质材料的电光效应、 热光效应等,使得光束在通过介质材料后发生偏转。

热光效应的光波导相控阵:

晶体热光效应是指通过将晶体加热或冷却使其分子排列发生改变,从而造成晶体的光学性质随温度的改变而改变的现象。由于晶体的各向异性, 热光效应表现是多种多样的,可能是光率体的半轴长度发生变化、或光轴角的变化、光轴面的转换、光率体的旋转等。

热光效应对光束的偏转效果和电光效应类似,通过改变加热的功率从而改变波导有效折射率来实现另一个方向的角度偏转。图2是一种基于热光效应的光波导相控阵的示意图, 相控阵阵列是非均匀排列,集成在300mm的CMOS器件上,实现了高性能的扫描偏转。

相控阵雷达原理就是这个啊

简单的说相控雷达,就是由很多雷达拼在一起,每个雷达可以单独驱动控制。这样单独驱动控制的雷达发出的电磁波发出去的同时由于波动性会产生干涉,这样就会产生由相位控制的方向偏移。达到通场扫描。而且由于每个雷达单元是单独驱动控制的,这样就可以同时往好几方向发出电磁波,实现多目标追踪。

如果你要想知道如何量化的计算出几百到几万个雷达单元对应的相位和波束方向的解析关系来,那就不是能想明白的了,基本都是靠计算机程序来完成计算的。

相控阵即相位补偿(或延时补偿)基阵,它既可用以接收,也可用以发射。其工作原理是对按一定规律排列的基阵阵元的信号均加以适当的移相(或延时)以获得阵波束的偏转,在不同方位上同时进行相位(或延时)补偿,即可获得多波束。其优点是,不必用机械转动基阵就可在所要观察的空间范围内实现波束的电扫描,非常方便灵活。同时,基阵的尺寸便可做得大一些以提高空间增益。

相控阵雷达

相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。

机械扫描雷达

例如,相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可靠性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。

机械扫描雷达是靠雷达天线的转动而实现的一种雷达。

相控雷达原理


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