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宽频带相控阵雷达是我国国防现代化建设的重要装备,为了实现远的探测距离,需要相控阵雷达具有大的口径;为了实现大角度空域覆盖,需要相控阵雷达具有宽角扫描能力;为了实现空间目标识别,需要相控阵雷达具有高的距离分辨力,即雷达发射信号要具有大的带宽。但是,随着天线口径和发射信号带宽的增加,相控阵雷达的孔径效应越来越严重,若不进行孔径渡越时间补偿,将导致合成后的回波信号能量损失,进而造成雷达探测威力下降。针对孔径渡越时间问题,经典的解决办法是在子阵级使用实时延迟线(True TimeDelay,简称TTD),但由于延迟线存在体积大、价格高、量化精度低,在宽温范围内难以做到高精度延时等问题,该解决方法会带来雷达系统成本、重量和设计复杂度的增加,因此国内外雷达设计者致力于寻找替代模拟延迟线的解决方法。以数字TR模块为核心部件的数字化阵列雷达,可以很好地解决上述问题。本文选取数字化的核心部分数字TR组件,从以下几个方面进行研究分析:(1)首先详细研究了宽带相控阵雷达存在的问题,并对现有的解决方法进行了分析。详细讨论了相控阵天线的窄带特性、孔径效应、以及对雷达信号带宽的限制。简要介绍了传统模拟补偿方法的弊端。(2)研究了宽带相控阵雷达数字化的关键技术,包括系统框架设计,发射采用直接chirp信号生成(DDCS)算法和高速率FPGA+DAC的结构实现,接收采用数字化接收机进行数字去斜和数字下变频处理;又讨论了系统多通道同步技术以及后续的数字信号处理算法。(3)研究了数字T/R模块的详细设计,包括系统架构和各模块的软硬件设计。系统主要由数字TR板、光纤收发板、PCIE采集板和电源转换板四部分组成。最后结合实际的硬件系统平台,对提出的信号处理算法和孔径渡越时间的数字补偿方法进行实验验证。