[实用新型]天线半圆弧运动提高地面雷达方位分辨率装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及合成孔径雷达领域，特别涉及一种天线半圆弧运动提高地面雷达方位分辨率装置，该装置通过雷达天线的半圆弧运动，雷达装置在天线运动中相干采集需探测区域的回波信号，通过合成孔径算法来提高雷达天线的方位角度分辨率。

背景技术

地面雷达被广泛的应用于对各类地面目标的探测，雷达对地面小目标的探测能力不仅取决于雷达的发射功率、工作频率、天线增益、目标的雷达截面积等因素，还与小目标所处的背景杂波的强度有关，如果地面背景杂波等效雷达截面积高于小目标的雷达截面积，那么再增加雷达的发射功率也不能检测到这个小目标。因此降低地面背景杂波强度，提高雷达信杂比是雷达对地面小目标检测的关键问题，尤其对于地面静止小目标的检测更为重要。降低地面杂波的强度的一个主要方法是提高雷达的距离和方位角度分辨能力，使雷达的杂波分辨单元面积减少。

雷达的距离分辨率和雷达发射信号的带宽有关，采用大带宽发射信号可以实现较高的距离分辨率。雷达的方位角度分辨率主要取决于雷达天线的方位向波束宽度，雷达波束宽度取决于天线的尺寸，天线尺寸越大波束越窄，但是受到使用环境和加工难度的影响，采用大的天线口径的方法常常受到限制。另一种提高角度分辨能力的方法是采用合成孔径雷达，合成孔径雷达通常采用机载或星载方式运行，通过飞机载雷达沿直线飞行获取地面区域信息，通过合成孔径算法实现角度的高分辨能力。但是机载星载等平台在使用中成本高，实时性差，同时受到探测地域的影响，因而在对近距离地面小目标的实时探测中不能应用。在地面形成天线直线运动形成合成孔径也受到地面环境的限制，同时不能兼顾对方位的扫描处理。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种天线半圆弧运动提高地面雷达方位分辨率装置，该装置通过架设雷达天线沿半圆周轨迹运动同时照射目标区域，雷达在运动的同时接收目标区域的回波，通过将回波信号与本地预设的参考信号进行距离和方位相关处理用以实现距离方位二维图像，从而提高了雷达方位分辨率，有利于从强地杂波中检测出目标。

如上构思，本实用新型的技术方案是：

一种天线半圆弧运动提高地面雷达方位分辨率装置，其特征在于：由支架与旋转机构、回流环、悬臂和雷达系统组成；悬臂与支架相连，雷达系统与悬臂相连，回流环与旋转机构装配在支架内，雷达系统受悬臂支撑并以支架为中心转动，雷达的电源和数据通过回流环传输到地面。

上述雷达系统由高稳定宽带测距信号产生模块，至少三个收发前端模块、多个雷达天线，信号预处理模块，转台控制及角度编码器，孔径形成与成像处理模块以及目标检测所构成；高稳定宽带测距信号产生模块与至少三个收发前端模块的输入端口相连接，将测距信号送入收发前端进行处理，收发前端模块的输出端口分别与雷达天线和信号预处理模块相连接，信号预处理模块的输出端与孔径形成与成像处理模块的输入端相连接，孔径形成与成像处理模块的输出端与目标检测相连接，转台控制及角度编码器与信号预处理模块的输入端相连接。

上述多个雷达天线并列放置。

上述高稳定宽带测距信号产生模块由100MHz高稳定低相噪晶体振荡器、DDS测距信号产生、变频器、带通滤波以及时序控制器组成；其中：100MHz高稳定低相噪晶体振荡器输出分为两路，一路与DDS测距信号产生模块相连接，另一路与收发前端模块相连接，DDS测距信号产生模块与变频器相连接，变频器与带通滤波器相连接，时序控制器与DDS测距信号产生模块相连接。

上述收发前端模块由倍频锁相微波源、上变频调制器、带通滤波放大器、移相器、功率放大、环形器、低噪声放大器、正交混频器和低通滤波器组成；其中：倍频锁相微波源与高稳定宽带测距信号产生模块的晶体振荡器输出端相连，并与上变频调制器相连，上变频调制器还与高稳定宽带测距信号产生模块的DDS测距信号输出相连接，上变频调制器的输出端与带通滤波放大器相连接，其输出分为两路：一路与正交混频器相连接，另一路与移相器相连接，移相器与功率放大器相连接，功率放大器与环行器相连接，环行器与雷达天线相连接，还与低噪声放大器相连接，低噪声放大器与正交混频器相连接，正交混频器的两路正交输出分别与低通滤波器相连接。