[发明专利]相控阵雷达发射波形幅度加权方法及相控阵雷达

说明书

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及相控阵雷达发射波形幅度加权方法，包括：通过在相控阵雷达天线的各天线单元的发射波形中加入预设扰动相位，实现发射波形幅度加权。本发明能够在发射模块处于饱和放大区的情况下实现发射波形幅度加权，结合匹配滤波器加窗的脉冲压缩方法，可以实现比传统的矩形包络发射波形更低的副瓣水平，更有利于相控阵雷达对目标的探测，工程上易于实现，具有较大的实际应用场景和价值。本发明还涉及一种相控阵雷达。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种相控阵雷达发射波形幅度加权方法及相控阵雷达。

背景技术

在相控阵雷达中，为了得到更高的探测灵敏度，经常需要发射调频宽脉冲波形，通过增加平均发射功率的方式，提高雷达的探测威力；同时，对接收到的回波进行匹配滤波处理，以实现脉冲压缩，保证雷达具有较高的距离分辨率。

线性调频(Linear Frequency Modulation，LFM)波形是一种常用的调频宽脉冲波形，对LFM波形直接进行匹配滤波处理，得到的脉冲压缩结果的副瓣比较高，会导致强目标的副瓣淹没弱目标的情况。因此，为了降低脉冲压缩的副瓣，最常用的方法就是对匹配滤波器进行加窗处理，选用不同的窗函数，可以得到不同的副瓣水平。但是，由于吉布斯效应的影响，在时间带宽积较小时，这种方法并不能得到期望的副瓣水平。

为了解决上述问题，一种方法是对发射波形进行幅度加权，使其包络不再是矩形脉冲，从而避免吉布斯效应，使用加窗后的匹配滤波器进行脉冲压缩，可以获得期望的副瓣水平。但是相控阵雷达发射模块为了保证较高的效率，一般都处于饱和放大区，无法实现发射波形幅度加权。如果使发射模块处于线性放大区，则可以通过改变激励信号的幅度实现发射波形幅度加权，但是这样会降低发射模块效率，损失发射功率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种相控阵雷达发射波形幅度加权方法及相控阵雷达。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种相控阵雷达发射波形幅度加权方法，包括：

在发射模块处于饱和放大区的情况下，通过在相控阵雷达天线的各天线单元的发射波形中加入预设扰动相位，实现发射波形幅度加权。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种相控阵雷达，包括多个天线单元和DDS模块；在发射模块处于饱和放大区的情况下，通过在相控阵雷达天线的各天线单元的发射波形中加入预设扰动相位，实现发射波形幅度加权。

本发明的有益效果是：本发明能够在发射模块处于饱和放大区的情况下实现发射波形幅度加权，在保证相控阵雷达发射模块较高效率的情况下，结合匹配滤波器加窗的脉冲压缩方法，可以实现比传统的矩形包络发射波形更低的副瓣水平，更有利于相控阵雷达对目标的探测，工程上易于实现，具有较大的实际应用场景和价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的相控阵雷达发射波形幅度加权方法的示意性流程图；

图2为本发明实现发射波形幅度加权的基本原理图；

图3为实施例中期望的幅度加权函数w(t)；

图4为实施例中第奇数个天线单元的扰动相位Φ₁(t)；

图5为实施例中第偶数个天线单元的扰动相位Φ₂(t)；

图6、7分别为实施例中加入扰动相位Φ₁(t)前后的基带信号的实部对比图和虚部对比图；

图8、9分别为实施例中加入扰动相位Φ₂(t)前后的基带信号的实部对比图和虚部对比图；

图10-12分别为实施例中加入扰动相位前后空间功率合成的发射波形的基带信号的实部对比图、虚部对比图和包络对比图；