数字相控阵雷达同步技术研究与实现

张 锐，关 炀

（中国电子科技集团公司第二十研究所，西安 710068）

0 引言

雷达有多种分类方式，按照天线的扫描方式大致可分为两种：机械扫描雷达和相控阵雷达[1]。

相控阵雷达是通过控制天线阵面上每个独立发射—接收单元之间的相位差，来改变整个天线阵面方向图，从而实现波束形成及扫描的雷达技术，其优点是扫描速度快、抗干扰能力强、可靠性高。数字相控阵在此基础上集成了数字阵列，其优点是利用快速发展的数字技术，提供了更强的波束赋形的灵活性、多域抗干扰和多目标探测的能力。

超宽带数字射频前端是指使用了超宽带数字采样技术的射频收发前端，并且使用数字信道化、数字脉冲压缩等算法，提高目标分辨率、目标识别能力、多目标能力等。同时，可实现软件化，根据指令改变工作模式以适应不同作战需求的技术。

超宽带数字相控阵是指集成超宽带数字射频前端阵列的相控阵雷达，是目前最为先进的相控阵雷达技术，是雷达技术发展的趋势。

1 技术应用背景

越来越多的雷达使用超宽带射频前端组成天线阵面，采用数字波束形成方法进行天线阵面指向的扫描，以及波束赋形来适应不同的作战需求[2]。

但是数字波束形成性能受到阵面同步的影响，可能是制约其发展的一个关键因素。其原因如下：

一个M×N个辐射单元的阵面，其阵因子如式（1）所示：

本文设计的同步系统在某相控阵雷达上成功应用，同步功能是超宽带数字相控阵雷达亟需重视的一个部分，只有解决大规模超宽带数字射频前端同步工作的难题，才能实现波束形成。……