相控阵雷达又称电子扫描雷达,可以通过改变阵面天线的激励电流来实现天线波束的扫描。与机械式雷达相比,相控阵雷达波束扫描灵活、快速并且可以同时扫描多个区域,而波束控制系统是相控阵雷达实现这些功能的关键。随着相控阵雷达技术的发展,波束控制系统需要满足响应速度快、体型小等条件,因此,基于大规模集成电路的波束控制系统成为主流的发展方向。本文主要研究有源相控阵雷达子阵的波束控制系统。首先,研究相控阵雷达波束控制原理。介绍波控系统的组成、类型和需求,研究相控阵天线实现波束控制的原理,进而推出了相控阵天线波控数码的计算方法,并通过仿真验证算法的正确性;为了降低天线的波束跃度,采用虚位技术,并分析虚位技术对天线波束的影响;分析造成天线波束指向误差的几个因素,并提出修正误差的方法。然后,研究基于现场可编程门阵列(FPGA)的波束控制系统的实现。提出波束控制系统的设计方案,简单介绍了实现波束控制系统的硬件平台;为了保证T/R(发射/接收)模块的正常工作,设计了T/R模块的控制时序,并对控制时序部分的各个模块进行功能仿真,验证有效性;在FPGA中实现波控数码的计算,并在波控数码的计算过程中加入虚位技术、误差补偿数据。仿真结果表明,设计的波束控制系统可以根据命令数据实现对T/R模块的控制。最后,研究波束控制系统的测试。设计波束控制的上位机,用于波控数据的发送、工作状态监视;确定了波束控制系统的测试方案,包括测试电路的搭建,T/R模块状态的测试等等;分析波束控制系统的测试结果,验证波束控制系统的有效性。