[发明专利]一种自适应波束稳定的Ku波段相控阵水面目标检测系统

说明书

本发明提供了一种自适应波束稳定的Ku波段相控阵水面目标检测系统，本发明包括的雷达阵列天线阵面通过行波耦合馈线与T/R组件连接，T/R组件连接有波控分机与校正前端，波控分机连接有伺服分机及显控分机，校正前端与T/R组件、行波耦合馈线连接，校正前端连接有发射信道及接收信道，发射信道与接收信道连接，接收信道与信号处理分机连接，信号处理分机分别与波控分机、伺服分机及显控分机连接，显控分机与波控分机连接，模块化电源为检测系统提供电源。本发明的检测系统体积小，能实时感知载体姿态信息且自适应波束稳定。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其是涉及一种自适应波束稳定的Ku波 段相控阵水面目标检测系统。

背景技术

雷达作为一种重要的无线电导航设备，能够实时探测出水面目标的 距离信息和方位信息；但在如波浪滑翔器等水上平台在海上航行时，会 受到海浪、海风、潮汐等气象环境的影响，造成载体本身发生横滚和俯 仰运动，导致雷达对目标的探测能力和方位分辨能力大大降低，甚至造 成雷达系统跟踪目标的失败。因此，在不同海况下，通过不同方式保持雷达探测波束稳定，并在小体积情况下，提升雷达的方位分辨力和探测 稳定性，一直是研究的火热课题。

目前，为了保证在水面载体上雷达工作性能的稳定性，一般采用隔 离载体纵横摇摆的方法，为雷达设备增加稳定平台。稳定平台通过姿态 感知传感器检测载体的姿态信息，通过系统控制与机械结构配合，驱动 执行元件进行抵消，以达到消除扰动的目的。稳定平台可在不同的海况 情况下，根据载体运动规律，补偿载体横滚和俯仰运动的影响，保证雷 达在载体纵横摇摆的情况下，具有相对稳定的工作能力，保证目标探测 性能。

但该方法的缺点是：需要在载体上新增稳定平台，且随着稳定姿态 纬度的增多，稳定平台的重量增加；随着稳定负载的重量及稳定的角度 范围增大，稳定平台自身的结构尺寸及用电功耗增加；因此，在中小型 载体上，安装稳定平台，易受到空间尺寸、载体负荷重量、用电功耗的 制约。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术 的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术 人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于针对如波浪滑翔器等一系列中小型观测平台的应 用需求，提供一种体积小、可感知载体姿态信息并进行自适应波束稳定 的Ku波段相控阵水面目标检测系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

本发明提供的一种自适应波束稳定的Ku波段相控阵水面目标检测系 统，包括雷达阵列天线阵面、行波耦合馈线、T/R组件、校正前端、波控 分机、伺服分机、发射信道、接收信道、信号处理分机、显控分机和模 块化电源；

雷达阵列天线阵面用于完成电磁波的对外功率辐射照射目标，并接 收返回的目标散射信号，雷达阵列天线阵面通过行波耦合馈线与T/R组 件连接，雷达阵列天线阵面通过行波耦合馈线与校正前端连接；

行波耦合馈线把T/R组件各个通道的发射耦合信号叠加输出或者把 输入的射频信号耦合至T/R组件的各个通道，用于校准各个发射信道/接 收信道的幅度与相位；

T/R组件分别与波控分机及校正前端连接，T/R组件用于完成Ku波 段射频脉冲信号的放大、接收信号的放大及信号收发切换，并根据波控 分机指令完成对收发信号的幅度和相位控制；

波控分机分别与T/R组件、伺服分机及显控分机连接，波控分机根 据伺服分机实时获得的载体姿态信息及当前雷达波束方位及俯仰指向按 照显控分机预定要求的波束控制指向，自适应的计算相位及幅度控制码 并发送给T/R组件以完成自适应俯仰波束稳定；

伺服分机带动雷达阵列天线阵面旋转并实时获取角度信息发送给波 控分机进行实时自适应波束稳定下的幅相控制码计算并纠正补偿载体姿 态对波束指向的影响；