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摘要
相较于传统的平面相控阵雷达，圆柱形相控阵雷达具有探测性能全方位均匀覆盖、波束调度更加灵活等优点，但存在方向图副瓣电平较高的问题。针对该问题，本文研究了基于分步综合法的圆柱阵列低副瓣波束形成方法，通过将圆柱阵的二维低副瓣波束形成问题转化为方位维均匀圆环阵（或均匀圆弧阵）和俯仰维均匀线阵的低副瓣方向图综合问题，实现了圆柱阵的二维低副瓣波束形成的降维处理，将圆柱阵的低副瓣波束图综合问题转化为一维圆环阵（或均匀圆弧阵）的低副瓣方向图综合问题。虚拟干扰法是一种在固定主瓣宽度下实现最低均匀副瓣的波束形成方法，但现有方法存在干扰个数取值模糊的问题，本文提出了一种虚拟干扰法改进算法，利用干扰采样比来确定虚拟干扰个数，解决了算法实施过程中对干扰个数的选取定量化。利用改进后的算法本文仿真实现了一维均匀圆弧阵的低副瓣方向图综合和二维圆柱阵的低副瓣波束图综合，并在此基础上定量分析了在波束指向偏离法向时圆柱阵的二维波束图在方位和俯仰维的恶化情况，计算机仿真结果表明，在圆柱阵波束的方位和俯仰指向左右偏离中心法线20°范围内，采用本方法得到的圆柱阵方位和俯仰维方向图副瓣电平均优于-30 dB。最后，利用圆柱阵实物样机在微波暗室开展了方向图测试实验，实测数据表明，圆柱阵方位和俯仰维方向图的副瓣电平均优于-25 dB。
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