电子操纵阵列(ESA)雷达

设计、模拟和分析有源和无源ESA雷达系统

电子操纵阵列(ESA)雷达系统使用波束形成技术来控制发射或接收的方向,波束形成技术可以改变阵列中元素的相位。欧空局雷达系统中的发射机阵列控制辐射能量以提高方位角和仰角的指向性。欧空局雷达系统中的接收机阵列形成波束,通过聚焦从特定方向收集的能量和消除不需要的定向干扰源来提高目标返回的信噪比(SNR)。

ESA雷达可实现有源(AESA)或无源(PESA)雷达。AESA雷达系统使用相控阵天线,每个单元都有专门的发射/接收(T/R)模块。PESA雷达系统使用一个T/R模块,该模块在所有天线元件之间共享。

欧空局雷达系统可以比机械操纵的雷达更快、更可靠地扫描空间。此外,欧空局雷达系统在元件或元件阵列上进行相移控制,可以产生多个方向的波束。这提供了额外的系统级灵活性,使ESA雷达能够使用相同的射频前端执行不同的功能。这些函数可以用MATLAB®而且动态仿真模块®,包括多种雷达模式(如搜索、跟踪等),以及通信和干扰缓解功能。

PESA雷达

天线单元共享单个T/R模块的PESA雷达(左)和每个天线单元具有专用T/R模块的AESA雷达(右)

基于MATLAB和Simulink的ESA雷达设计

使用MATLAB和Simulink,您可以设计、分析和建模AESA和PESA雷达系统。使用一个大型函数库,算法和应用程序,你可以:

  • 设计相控阵,包括均匀线性阵列、均匀矩形阵列、均匀圆形阵列
  • 设计具有任意几何形状的相控阵
  • 创建和使用动态波束指向的转向向量
  • 评估阵列模式的指向性和辐射模式
  • 选择雷达参数,交互设计波形和传感器阵列,并探索与雷达距离方程和链路预算的权衡
  • 可用于测试AESA和PESA雷达算法的模型场景和场景
  • 设计多功能相控阵系统,用于搜索、跟踪和成像目标
  • 集成射频组件和复杂天线设计模型,以提高雷达系统设计的保真度
  • 使用深度学习技术对目标和接收信号进行分类
要了解如何使用MATLAB和Simulink设计雷达的更多信息,请参见雷达的工具箱相控阵系统工具箱™,天线的工具箱™,传感器融合和跟踪工具箱

参见:雷达系统设计雷达系统设计视频MATLAB和Simulink用于航空航天和国防雷达系统射频工具箱™射频Blockset™雷达是如何工作的?

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