【摘 要】
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与传统的半双工雷达系统相比,共口径同时收发雷达有望将频谱效率提高一倍。在连续波工作模式下,共口径同时收发雷达需要在发射信号的同时接收回波信号,为实现这一需求,仍有很多问题需要解决。其中发射泄漏信号(即强自干扰信号)的抑制处理是实现共口径天线同时收发的关键。本文以某科研项目的数字阵列天线为背景,研究数字阵列天线共口径同时收发模式下的发射泄漏抑制技术。针对常规扫描波束和赋形波束的发射泄漏,提出了两种不
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与传统的半双工雷达系统相比,共口径同时收发雷达有望将频谱效率提高一倍。在连续波工作模式下,共口径同时收发雷达需要在发射信号的同时接收回波信号,为实现这一需求,仍有很多问题需要解决。其中发射泄漏信号(即强自干扰信号)的抑制处理是实现共口径天线同时收发的关键。本文以某科研项目的数字阵列天线为背景,研究数字阵列天线共口径同时收发模式下的发射泄漏抑制技术。针对常规扫描波束和赋形波束的发射泄漏,提出了两种不同的波束形成算法以提高收发隔离度。本文的主要工作和创新点如下:1.提出了用于常规扫描波束的两阶段的自干扰抑制发射波束形成方法,该方法在保持天线高增益的同时提高了收发隔离度,在阵列最大增益下降约1.5 d B时,可使阵列收发隔离度提高至95 d B。2.提出了用于常规扫描波束的一种残余自干扰抑制的优化准则,并设计了接收波束形成算法。该算法可根据残余自干扰的大小,从接收端进一步抑制发射泄漏,使收发隔离度提高至80 d B。3.提出了一种用于赋形波束的发射泄漏抑制赋形方法,该方法结合交替投影方向图赋形方法,采用所提出的残余自干扰抑制准则,实现了共口径同时收发场景下天线波束方向图赋形的要求。在方向图赋形条件下,可以提高收发隔离20 d B。4.利用Matlab和HFSS全波电磁场计算软件对天线系统进行建模仿真,验证了不同收发阵列排布、不同波束要求下的自干扰抑制效果。仿真表明,在常规波束形成条件下,两阶段的自干扰抑制发射波束形成算法和残余在干扰抑制波束形成算法可提升收发隔离度约70 d B;在方向图赋形条件下,可以提升收发隔离度约20 d B。
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