رادار
سال:1397 | دوره:6 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

آنتن های آرایه ای کاربردهای بسیار زیادی در سامانه های تجاری و نظامی دارند. از جمله در رادار، سامانه های مراقبتی، جنگ الکترونیک، جهت یاب ها و. . . کاربرد دارند. شبکه تغذیه آنتن های آرایه ای یکی از قسمت های مهم آرایه ها است. در این مقاله یک شبکه تغذیه 1: 8 با استفاده از فناوری جدید موج بر فاصله هوایی (RGW) در باند Ku طراحی و شبیه سازی شده است که قابل تعمیم به شبکه تغذیه 1: N دلخواه است. فناوری RGW دارای مزایای زیادی ازجمله تلفات کم، پهنای باند زیاد، حساسیت کم به خطای ساخت، قابل استفاده در فرکانس های بالا مانند موج میلی متری، قابلیت اتصال آسان به ادوات فعال و. . . است. شبکه تغذیه شبیه سازی شده دارای افت بازگشتی بهتر از dB 15-در پهنای باند فرکانسی GHz 18-15 است. همچنین تلف عبوری از دهانه ورودی به هرکدام از دهانه های خروجی حدود dB 9-است که مورد انتظار بود. همچنین تغییر اختلاف فاز از دهانه ورودی به هرکدام از دهانه های خروجی کم تر از یک درجه است.

یکی از عوامل بسیار مهم جهت حذف کلاتر در خروجی گیرنده رادار و افزایش ضریب بهبود فیلتر MTI، در رادار ردگیر کاهش ریپل تغذیه کاتد است. راه حل مناسب برای این موضوع، قرار دادن یک مدار پس رگولاتور، به صورت سری با تغذیه کاتد لامپ تقویت کننده است. در این مقاله مدار پس رگولاتور برای کاهش ریپل درون پالسی تغذیه کاتد یک فرستنده لامپی توان بالا برای رسیدن به ضریب بهبود dB 50 طراحی، شبیه سازی و ساخته شده و نتایج آزمایش حاصل از ساخت، ارائه شده است. ویژگی شاخص کار حاضر رسیدن به افت درون پالس کمتر از % 05/0 در تغذیه کاتد لامپ کلایسترون توان بالا با دامنه ولتاژ حدود KV 20 و جریان پالسی A 20 با زمان وظیفه % 7 است که موجب رفع محدودیت ضریب بهبود MTI، به واسطه ریپل تغذیه کاتد و رسیدن به ضریب بهبود dB 50 می شود. طراحی و ساخت مدار پیشنهادی، با فناوری نیمه هادی است که آن هم در نوع خود نوآوری می باشد.

در این مقاله، یک روش جدید برای تخمین زاویه ورود با استفاده از ساختار آرایه خطی غیریکنواخت و مدل سازی ماتریس اندازه گیری به صورت ماتریس DFT ارائه شده است. به منظور تخمین دقیق زاویه ورود با روش حسگری فشرده، فضای زاویه ای پیوسته باید با گام های کوچک تقسیم بندی شود. تقسیم بندی فضای زاویه ای پیوسته با گام های کوچک، منجر به افزایش همدوسی بین ستون های ماتریس اندازه گیری شده و تخمین زاویه ورود امکان پذیر نخواهد بود. برای حل مشکل بیان شده، در این مقاله یک روش جدید برای مدل سازی ماتریس اندازه گیری به صورت ماتریس DFT پیشنهاد می شود. برای افزایش دقت تخمین، لازم است که ابعاد ماتریس DFT یا به عبارتی دیگر تعداد آنتن های آرایه زیاد باشد. بالا بودن تعداد آنتن های آرایه موجب پیچیده شدن سیستم می شود. یک راه کار برای کاهش تعداد آنتن های آرایه، استفاده از آرایه خطی غیریکنواخت و تشکیل یک آرایه خطی یکنواخت به صورت مجازی است. آرایه مجازی خطی یکنواخت، با برداری کردن ماتریس همبستگی سیگنال های دریافتی یک آرایه خطی غیریکنواخت به دست می آید. بالا بودن تعداد آنتن های آرایه مجازی منجر به افزایش ابعاد ماتریس DFT خواهد شد، بنابراین، تخمین زاویه های ورود منابع با دقت بالاتری صورت خواهد گرفت. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که تخمین زاویه ورود با استفاده از مدل سازی ماتریس اندازه گیری با ماتریس DFT عملکرد مناسبی دارد.

جهت یابی منابع سیگنال و پرتوسازی از مهمترین مسائل در پردازش آرایه ای هستند که برای آنها روش های متعددی ارائه شده است. عملکرد همه این روش ها وابسته به مهیا بودن اطلاعاتی درباره پاسخ آرایه است. از جمله این اطلاعات، مکان واقعی عناصر آرایه نسبت به یکدیگر و بهره و فاز هر عنصر و ضرایب تزویج متقابل میان عناصر آرایه است. در عمل آنچه که در اختیار ما قرار دارد تنها مقادیر نامی این متغیرهاست که معمولاً با مقادیر واقعی تفاوت دارد. بسته به اینکه پاسخ واقعی آرایه تا چه حد از مقدار نامی خود متفاوت باشد، کیفیت جهت یابی و پرتوسازی می تواند به صورت قابل توجهی تنزل یابد. برای کاهش این تنزل کیفیت، لازم است که متغیرهای مجهول، تخمین زده شوند. برخی از انواع روش های ارائه شده برای تخمین این متغیرها را روش های خودکالیبراسیون می نامند. در این مقاله عملکرد چهار روش خودکالیبراسیون برای تخمین شکل آرایه با استفاده از شبیه سازی بررسی و با یکدیگر مقایسه می شود. البته پیش از بررسی عملکرد این چهار روش، سعی شده است که با دست کاری در ساختار این روش ها بتوان در عملکرد آن ها بهبود ایجاد کرد. در این مقاله همچنین یک روش خودکالیبراسیون بر پایه جست و جوی گرادیانی ارائه شده و عملکرد آن با استفاده از شبیه سازی های متنوع بررسی و با روش های دیگر مقایسه شده است.

در این مقاله روشی برای شکل دهی پرتو دیجیتال بهینه در رادار روزنه مصنوعی چرخشی زمین پایه به منظور بیشینه شدن نسبت سیگنال به نویز (SNR) در تصویر ارائه گردیده است. در این روش با استفاده از یک آرایه از عناصر گیرنده، ضرایب مختلط وزن دهی کانال های مختلف گیرنده به منظور بیشینه شدن مقدار SNR با حل یک مسأله بهینه سازی و تجزیه مقادیر ویژه محاسبه می شود. مسأله بهینه سازی مذکور بر اساس مدل سازی داده در هر برد و تشکیل تصویر به روش فیلتر منطبق و محاسبه SNR در هر پیکسل تصویر بر حسب ضرایب وزن دهی کانال های گیرنده به دست آمده و در نهایت ضرایب بهینه هر برد به صورت بردار ویژه متناظر با بزرگترین مقدار ویژه یک ماتریس حاصل از هندسه و پارامترهای سامانه ارائه گردیده است. شبیه سازی ها، برتری روش پیشنهادی در افزایش SNR تصویر – به ویژه در بردهای دور-در مقایسه با شکل دهی پرتو به روش های دیگر شکل دهی پرتو دیجیتال را نشان می دهد.

در این مقاله، مسئله طراحی دنباله کد فرستنده به منظور بهبود کارآیی آشکارسازی یک هدف گسترده در حضور تداخل را در نظر می گیریم. پاسخ ضربه هدف (TIR) به دو صورت مدل می شود: ضرب پاسخ ضربه قطعی در یک ضریب انعکاس نامعلوم و یا به صورت بردار تصادفی گوسی با کوواریانس معلوم. برای هر یک از دو مدل مذکور، قید نسبت پیک به توان متوسط و قید شباهت را به صورت مجزا، به مسئله طراحی کد اعمال می کنیم. در مدل اول، کارآیی آشکارساز آزمون نسبت درست نمایی تعمیم یافته (GLRT)، به طور یکنوا به نسبت سیگنال به اختلال باضافه نویز (SINR) وابسته است. بنابراین، با بیشینه کردن SINR، کد را طراحی می کنیم. مسئله بهینه سازی حاصل، غیرمحدب بوده که برای حل آن یک روش جدید پیشنهاد می کنیم. در مدل دوم، وابستگی کارآیی آشکارساز بهینه به پارامترهای مسئله، بسیار پیچیده است. بنابراین، از اطلاعات متقابل بین TIR و اکوی دریافتی، به عنوان معیار طراحی استفاده می کنیم. برای حل مسئله بهینه سازی غیرمحدب حاصل، یک روش تکرار بر اساس روش MM (Majorization-Minimization) ارائه می کنیم. هم چنین، روش پیشنهادی را در مقابل عدم قطعیت در دانش اولیه در مورد تداخل، مقاوم سازی می کنیم. نتایج و تحلیل های عددی، مؤثر بودن روش های پیشنهادی در مقایسه با روش های موجود را نشان می دهند.