首先從理論上分析了時(shí)間反演技術(shù)運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)陣列近場(chǎng)功率合成的可能性及存在的難點(diǎn)和問(wèn)題建立了基于時(shí)間反演技術(shù)的運(yùn)動(dòng)陣列遠(yuǎn)場(chǎng)功率合成數(shù)學(xué)模型。基于此模型,通過(guò)對(duì)信標(biāo)信號(hào)從不同方向入射情況下的回溯信號(hào)波束指向進(jìn)行仿真,證實(shí)了陣列輻射的TR信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)回溯并且比傳統(tǒng)相控陣方法形成的合成波束能量更加集中;通過(guò)仿真獲得單元天線設(shè)置為全向天線和有方向性天線時(shí)的合成信號(hào)主瓣波束3dB寬度,排除了由于陣列與目標(biāo)點(diǎn)間的相對(duì)切向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致目標(biāo)點(diǎn)脫離合成波束主瓣波束覆蓋范圍的可能性;分析了隨機(jī)相位誤差和波束指向誤差對(duì)合成效果的影響,仿真結(jié)果表明:隨機(jī)相位誤差對(duì)回溯信號(hào)合成波束指向影響很小,但對(duì)信號(hào)的合成效果存在一定影響,由信號(hào)多普勒頻移引起的波束指向誤差對(duì)信號(hào)的自適應(yīng)回溯影響很小。所得結(jié)論可為時(shí)間反演技術(shù)在遠(yuǎn)場(chǎng)功率合成的實(shí)際運(yùn)用提供一定的理論依據(jù)。

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【部分圖文】：

圖1 電磁輻射近遠(yuǎn)場(chǎng)劃分示意圖

電磁波的合成可分為2種方式：近場(chǎng)的交叉波束合成和遠(yuǎn)場(chǎng)的平行波束合成。近場(chǎng)交叉波束合成基于波的干涉效應(yīng)，在目標(biāo)區(qū)域形成網(wǎng)狀的能量柵格；遠(yuǎn)場(chǎng)平行波束合成原理類似于相控陣?yán)走_(dá)，其合成效果可用天線陣列的方向圖來(lái)衡量[15-16]。如圖1所示，以作為近遠(yuǎn)場(chǎng)的邊界條件，L為天線尺寸，λ為波長(zhǎng)....

圖2 近場(chǎng)情形陣元與目標(biāo)位置示意圖

如圖2所示，運(yùn)動(dòng)陣列中第ii(=1,2，…，N）個(gè)陣元相對(duì)于目標(biāo)點(diǎn)T的徑向速度值為Vi，與目標(biāo)點(diǎn)T之間的距離為ri。假設(shè)目標(biāo)點(diǎn)發(fā)射的信標(biāo)信號(hào)為：

圖3 一維線陣的遠(yuǎn)場(chǎng)功率合成示意圖

如圖3所示，N個(gè)陣元組成一維線陣，相鄰陣元間距為d，λ為波長(zhǎng)，θ為信標(biāo)信號(hào)入射角，β為信標(biāo)信號(hào)的等相位波前，P為目標(biāo)點(diǎn)。假設(shè)以1號(hào)陣元作為相位參考點(diǎn)，第i個(gè)陣元的相位延遲為則第i個(gè)陣元接受到的信號(hào)為：

圖4 基于TR技術(shù)的天線功率方向圖

圖4中，陣列接收沿法線方向入射的信標(biāo)信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行TR操作后再輻射出去。如圖4(a）所示，回溯信號(hào)形成的合成波束主瓣指向法線方向，即信號(hào)入射方向。由于各單元天線為全向天線，所以圖4(b）中存在2個(gè)方向相反的主瓣波束，主瓣波束的3dB寬度約為17°。圖5是利用傳統(tǒng)相控陣方法進(jìn)行功率....

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