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相控阵多功能成像雷达系统，多种工作模式

微波与制导

2020-10-18

导读：PAMIR是德国的一种机载SAR/MIT试验设备，主要作用是对运动目标进行大范围的监视。地面动目标指示(GMTI)的概念是通过分析由目标运动引起的雷达接收信号的多普勒效应。

来源：雷达通信电子战

PAMIR是德国的一种机载SAR/MIT试验设备，主要作用是对运动目标进行大范围的监视。地面动目标指示(GMTI)的概念是通过分析由目标运动引起的雷达接收信号的多普勒效应。

当雷达运动时，固定目标的回波也有多普勒频移，空时自适应处理(STAP)能够通过空间和时间的联合处理将移动目标的回波从杂波中分离出来。空时处理概念的先决条件是使用多通道天线，或使用时分复用的单通道天线。

系统参数

参数	取值	参数	取值
中心频率	9.45GHz (X波段)	通道	5个并行接收通道
带宽	1800 MHz	天线类型	有源相控阵
分辨率	10cm x 10 cm	T/R 组件	256
距离	30km~100 km	发射功率	1280 W (峰值功率)
方位扫描	±45º (电子扫描)	极化方式	VV , HH
方位波束宽度	2.8º	动目标精度	≤ 1 m/s
俯仰波束宽度	12.5º	俯仰扫描	机械扫描
工作模式	Squinted stripmap SAR, Spotlight, Scan-GMTI (STAP), ISAR
载机	Transall C-160

相控阵天线设计

通常，高分辨率的SAR成像系统的需求与宽带MTI的系统需求是矛盾的。这是因为SAR系统方位向理论分辨率是天线孔径尺寸的一半，这意味着高的SAR分辨率需要小的天线孔径。但是对于MTI来说，则需要较长的天线孔径，原因如下：

SAR和MTI系统需求的另一个矛盾是瞬时带宽问题，对于高分辨的SAR系统需要的瞬时带宽可能高达1.8GHz而MTI模式可能只需要数十MHz就够了。

为了解决不同系统需求的矛盾，PAMIR采用了长4.25米的线性相控阵天线。虽然采用的是大尺寸天线，但可以通过SAR聚束模式来提供高的方位向分辨率。

由于受到带宽和重量的限制，这里选择Vivaldi天线作为阵列中的单个阵元。PAMIR是模块化设计，具有很高的灵活性。电子扫描相控阵天线系统具有16个子阵列，每个阵列使用16个辐射天线连接到T/R模块。

为了干涉测量，选择了可重配的天线孔径，包括3个天线子孔径（行），每行又有3个子阵列，行之间是不等距的，用以减少模糊。为了使得天线俯仰角波束照射更大的范围，整个天线结构可以10度的间隔机械转动30度，每个子阵列都可以独立转动。

系统工作模式