微波新技術在現代相控陣雷達中的應用分析

孟凡偉

摘要：隨著應用需求的不斷變化和發展，相控陣雷達朝著超寬帶、多功能、高性能和高集成的方向發展，微波通訊技術作為雷達系統中的重要通訊方式，對于雷達的靈敏度影響較大。雷達系統中的火控、指導和偵察功能，都需要依托微波技術來實現。除此之外，新技術的發展改變了傳統相控陣雷達的單通道信號傳遞方式，實現了多通道通訊，顯著增強了雷達信號維度。新型的微波技術視角覆蓋的范圍更廣，通道構成的類型更加多樣化。文章從現代相位控陣雷達技術特點展開討論，提出幾點有利于增強雷達技術在領域內的應用效果的可行性措施。

關鍵詞：新技術；微波信號；相控陣雷達；現代化

運用微波新技術能夠實現寬帶檢測與信號跟蹤，在對運動物體升空跟蹤的過程中，能夠實現更加精準的相位控制利用。微波通訊技術在整機通訊階段中實現視距接力通信，在發射管成功率建設中，超高頻三四級管、功率行波管和功率速調管都能夠提高發射管的工作效率。微波通訊中的超視距散射通信技術，能夠憑借功率速調管和超高頻三四級管材料，實現最終的發射通信技術創新。在超視距散射通信整機實現中，利用發射管功率速調器實現超高頻三四級管的信號投遞。

1微波新技術在現代相控陣雷達中的應用優點

微波新技術的滲透性比較好，能夠適應現代相控陣雷達的復雜使用環境，滿足雷達使用過程中的目標多元化、任務多元化和環境復雜化的特點需要。在智能探測技術中運用網格探測理論，能夠實現雷達精準定位和對于目標的快速檢索分析。在相控陣雷達技術中運用微波技術，能夠實現極化控制的高效利用。在寬帶檢測與跟蹤過程中，開發寬帶半導體技術，實現數字化的信號發射和接收回路建設。在提高信號傳播帶寬的前提下，有效地避免頻道信號接入不穩定的情況。使用微波技術進行雷達信號傳輸，其光端機傳輸方式能夠降低信號傳輸中的損耗率，并且微波技術電視信號傳輸系統具有保真度高的特點，其頻帶更寬，容量更大。除此之外，微波信號傳輸系統還具有抗電磁干擾的作用，不會出現傳統信號傳輸方式中出現的電磁泄漏的問題。新型的相控陣位雷達信號傳輸網系統不僅能夠抗電磁干擾，還能夠安全保密，同時具有溫度穩定性高的優點。

2微波新技術在現代相控陣雷達中的應用分析

2.1遠距離微波信號傳輸

遠距離波導傳輸通信活動中，毫米波管中0型返波管、反射速調管、行波管相互作用，能夠滿足超遠距離的雷達定位信號傳輸的需要。

其中，微波通信技術中的空軍通信系統，運用超高頻三四極管技術，實現M型返波管的信號投遞。微波新技術具有較強的電子對抗實用價值，它能夠實現無線電偵查工作的指令下達。寬頻程寬帶低噪音行波管和電壓調諧磁控管和0型返波管以及毫米波管能夠實現有效的電子反干擾。在微波新技術的運用過程中，可以通過性能比較實現雷達系統生存性能的有效開發。采用新的技術途徑能夠在電子技術和微波光子技術中實現信號系統分離。其中，s波段的電子技術重量為1396/lbs，體積為577ft³，功率為8605W。微波光子技術中重量為636/lbs，體積為17.5ft²，功率為6100W。 UHF波段的電子技術重量為70/lbs，體積為9.1ft²，功率為185W。波段微波光子技術重量為30/lbs，體積為0.22ft²，功率為501W。通過對比發現，微波光子技術比電子技術減少的重量比例為54.6%，體積減少比例為96.98%，功率減少比例為22.25%。微波光子技術與電子技術的具體比較如表1所示。

2.2數字微波站信號處理

采用數字微波站處理信號的方法，可以實現對于上行信號的高效處理，不僅能夠完全監控和遙測信號傳輸數據庫，還能夠實現對于下行信號通道的高效運行處理。

下行信號通道在數字微波傳輸控制之下，能夠實現相控陣雷達信號濾波和頻率的自由變換。不僅能夠輕松實現信號的放大和解調，還能夠通過一定的加密手段實現信號的調制解調。在新型的圖像壓縮流程中，圖像損失幀的程度比較低。以配置DMA寫數組1，flag=1為例子。當FLAG=1時，相應的DMA的寫數組也為1，則數組2呈現出離散余弦變換的形態，并且數組2壓縮量化且呈現z變換。當FLAG=2時，DMA寫數組為2，當數組1呈現出離散余弦變換特征時，數組1出現量化并且z出現變換。在2個數組的信號能量轉化完畢之后，編碼工作基本完成，并且形成固定式的碼流，生成信號反饋。微波新技術在有源相控陣雷達系統技術實現中，能夠實現信號系統的有效控制和顯示。在數據、信號處理的過程中，進行T/R組件的激勵器研發，在波控計算機有源陣低壓電源中實現超寬帶陣列信號對應。

2.3微波新技術功率密度分析

在GaAS和GaN參數對比的過程中，可以分析出微波新技術的應用優勢。通過對比輸出功率密度，GaAS功率密度為0.5～1.5W/mm，GaN信號為3～6W/mm。其中，GAAS工作電壓為5～20V，擊穿電壓為20～40V，而它的最大電流為0～0.5A/mm，其導熱系數為47W/M-K。GAN工作電壓為28～48v，擊穿電壓為100V以上，而它的最大電流為0～1A/mm，其導熱系數為390（z）/490（sic）。本文分析超寬帶陣列技術的應用特點，觀察超寬帶陣列技術在不同的段位下的應用效果。

微波新技術背景下的雷達系統中，采用“薄”結構的陣列信號排列方式，一些特殊需要的雷達站采用符合結構重構的信號陣列系統，提升了信號編碼傳遞的效率。并且，此時的相控陣雷達系統采用多路信號傳遞，效率比較高，信號通道較寬能夠避免在運行中出現干擾信號。發展后期的雷達系統主要為數字波束形成的技術特點，有寬帶波形和特殊波形2種信號特點，這種信號寬帶較高的雷達運作方式，信號支持面比較寬，能夠最大化地滿足50～500部信號接收機同時運行時的工作需要。

2.4波控信號對接與布局控制

微波新技術下的雷達系統中，控制艙內的波控主機對子陣波控進行精準布局控制。其中，微波信號中的子陣波控陣面布局中，子陣控制能夠實現子陣延時控制、驅動播放的功率實時檢測和T/R組件條件下的波控信號對接。

在微波信號技術系統之下，T/R組件波段控制中，組件控制能夠對雷達系統的運行安全和質量穩定性進行保護。微波新技術中的組件控制方法可以實現雷達過溫過壓保護。在T/R組件檢測中，實現雷達移向器控制，并且完成衰減器控制中的開關控制。在光節點的采集過程中，技術人員通過OLT/分光器或者其他設備的應用，提高了雙向光站的信號采集頻率。在用戶網分配的過程中，使用ONU/交換機或者是其他高新設備，滿足電纜回傳網絡對于信號采集反饋的需要，為傳輸網的回傳系統進行通道優化。在用戶端的技術建設中，采用CPE設備/終端設備和交互式STB/PA/智能終端控制系統，有利于實現用戶端與信號發射端傳輸質量的提高，從而有效地降低信號損傷的效率。在微波信號的幅相檢測系統中，波控主機能夠實現對于雷達子陣波控N運行中的多路溫度檢測，完成雷達波控系統構架中的多組矩陣開關控制。

3微波新技術在相控陣雷達中的應用創新分析

在傳統雷達導引頭中進行伺服系統的信號追蹤，在天線和差網絡中進行本振接收機信號處理控制器的頻率跟蹤定位。

其中，射頻技術發展初期主要為多功能相控陣雷達系統，雷達系統的體積比較大，并且可操縱性比較差，在布局上存在著滲透性較差的特點。微波新技術服務于后期的射頻技術的發展，能夠組建效率更高的多功能相控陣雷達網系統，從而提高信號傳遞的效率，增強相控雷達的可操作性，從而在低沉本條件下，實現輕型相控陣雷達系統的網格化布局。射頻技術發展的初期寬幅和特定射頻覆蓋局面中，采用“厚”陣列的信號排列方式，并且此時的相控陣雷達系統采用單路信號傳遞，效率比較低，經常會出現干擾信號。發展初期的雷達系統主要為模擬波束形成的技術特點，有窄帶波形和標準波形2種信號特點，但是這種信號寬帶較低的雷達運作方式，信號支持面比較窄，只能夠滿足1～5部信號接收機的工作需要。但是，使用微波新技術運用與雷達系統的信號傳遞活動，使用T/R組件雷達系統建設方式，能夠滿足復雜環境的定位和信號追蹤活動的需要。

4結語

在無源相控陣無線信號中，雷達與導航系統對于微波新技術的運用要求比較高。非微波整機實現中活動目標指示雷達中的磁控管、增幅管和穩定頻率管都能夠實現雷達信號的精準控制。超視距雷達具有快速調頻的高功率短波發射管，利用毫米波雷達的毫米波磁控管信號系統，實現反同勃磁控系統的有效控制。電子管磁控管系統的連續波小于500兆赫時，高工作性能比脈沖為2～8干兆赫之間，在低工作比脈沖2～8千兆赫條件下，能夠實現微波信號的精準采集，此時的雷達設備信號系統的故障率最低。