随着雷达在军事和民用领域的需求日益增长,大型阵列的应用也日益广泛。大型阵列拥有庞大的阵元数,为了减少运算量,降低硬件复杂度,通常将阵列划分为若干个较小规模的子阵列。本文以某360阵元的数字阵列雷达为课题背景,研究了子阵级数字阵列天线收发方向图波束控制算法,设计了一种子阵级接收同时多波束算法,在微波暗室完成了发射与接收方向图的测试。论文的主要工作如下:1.研究了子阵级数字阵列天线收发方向图波束控制算法。首先,根据数字阵列架构,设计了子阵级数字阵列天线收发方向图波束控制算法。随后,设计了阵列天线数字移相器波控码计算方案,给出了波控码的计算过程。为了在FPGA上实现波控算法,设计了波控计算量化方案。通过仿真验证了该算法中波束控制的性能。2.研究了子阵级稳健接收多波束算法。针对单波束空域搜索范围较小的问题,设计了一种子阵级接收多波束算法,采用数字波束形成方式得到了9个同时搜索波束,从而覆盖了较大的空域搜索范围。为了提高波束形成器的抗干扰性能,研究了一种基于迭代二阶锥规划的稳健波束形成算法。该算法在实现自适应抗干扰的同时,通过对给定探测区间内的波束增益施加上下界,达到展宽波束、扩大搜索范围的目的。3.子阵级数字阵列天线通道校准方法与波控上位机软件设计。首先对数字阵列幅相误差进行分析,再对子阵级数字阵列进行幅相误差的仿真,设计了子阵内部-子阵间的两级通道校准方法。随后,设计并编写了基于MFC的波控上位机软件,配合完成天线方向图测试等功能。4.子阵级数字阵列天线方向图测试。基于设计的波控上位机软件,在微波暗室分别对发射、接收单波束与接收多波束的方向图进行了测试。相关方向图扫描结果表明,该360阵元的数字阵列基于上述波束控制算法,实现了精确地波束指向控制,天线副瓣达到了-29d B,满足低副瓣的设计要求。