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基于滤波器组的漏波天线阵列技术用于缝合频空域中全带宽锁定雷达系统

应用物理 2024-10-28 v1

摘要

受通常用于多速率信号处理的滤波器组(FB)概念启发,提出并研究了一种 FB 赋能的漏波天线(LWA)阵列技术,用于在缝合频空域中构建全带宽锁定的频率扫描雷达(FSR)系统。这主要用于解决距离与角度分辨率之间的耦合困境,该困境是传统 FSR 历史且自然固有的。首先,选取调频连续波系统架构来示例并回顾传统 FSR 的特性,重点强调该分辨率耦合。随后,引入一种以缝合频空域为特征的雷达方案,依靠一组 FB 赋能的 LWA 通道实现分辨率解耦。借助雷达方程,解析推导实现关键频空缝合的 FB 相关条件,并等效转化为一组 LWA 的若干设计规范,即工程化的波束扫描函数、波束交叠与相位对齐。为便于该阵列技术的实际实现,开发了详细且通用的设计流程。最后,为简单概念验证,建模、制作并测量了一个 FB 赋能的双通道 LWA 阵列。仿真与测量结果合理吻合,二者均展示了期望的频空缝合行为,即增强的频谱带宽与展宽的辐射波束宽度。所提阵列方案有望部署于具有全带宽锁定波束照射与解耦距离-角度分辨率的 FSR 系统,可能成为相控阵技术的竞争者。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.07310,
  title  = {Filter-Bank-Enabled Leaky-Wave Antenna Array Technique for Full-Band-Locked Radar System in Stitched Frequency-Space Domain},
  author = {Dongze Zheng and Ke Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07310},
  year   = {2024}
}

备注

This work will be submitted to the IEEE for possible publication