崔卫东 肖 晶 马 凯

(陕西黄河集团设计研究所 西安 710043)

0 引言

大型有源相控阵天线通常采用子阵结构，将阵面划分为若干个子阵[1-2]，每个子阵输出进行数字化，多路数字化信号送到信号处理系统，经过ADBF后[3]，配合雷达实现目标的探测和跟踪。

波控系统控制天线单元级移相器移相，使天线波束指向给定的方向。在子阵级信号处理中，还需要进行数字域扫描，对天线波束指向进行调整，实现同时多波束。子阵规模越大，数字域扫描能力越强[4]。

目前，随着电子信息技术的发展，战场环境的复杂化，雷达的电磁环境越来越恶劣，干扰与反干扰愈演愈烈。为提升雷达的抗干扰能力，需要相控阵天线同时接收多个频率的信号，并在子阵级将不同频率的信号分解开，这就必须解决由于频率偏差引起的指向偏移问题。

1 频率变化引起的指向偏移

一般的频率变化引起的指向偏移由式(1)[5]表示

(1)

Δf是频率变化量，f0是中心频率，Δθf表示信号频率由f0变为f0+Δf后所引起的天线波束指向偏移。

当空间来波信号存在两个频率f1、f2，天线波控系统在单元级按照中心频率f0控制相位。则两个频点实际的波束指向θB1、θB2和需要的波束指向θ0之间的关系为

(2)

(3)

频率f1、f2信号的指向偏移为

(4)

(5)

由式(4)、式(5)得到的指向偏移比式(1)的计算结果更准确，特别是在扫描角较大时，式(1)与实际指向相比差异更大。

2 子阵数字域扫描波束指向

一般情况下，天线波控系统控制波束指向到给定的方向后，在后端数字信号处理中，再在子阵级数字域进行扫描[6]，形成同时多波束。……