1.一种四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,包括:毫米波ka波段平板裂缝阵天线、频率综合器、四路超外差线性接收机、数字稳定跟踪伺服系统、信号处理模块、数据处理模块和模块化电源,其特征在于:毫米波ka波段平板裂缝阵天线通过全相参固态t/r组件相连频率综合器,全相参固态t/r组件电连接四路超外差线性接收机,并通过信号处理模块互连数据处理模块和数字稳定跟踪伺服系统;频率综合器,利用时钟、控制信号选定的频率产生调制信号rf激励(rfout),并向全相参固态t/r组件发送收发校准信号,rfout经全相参固态t组件进行功率放大后,通过毫米波ka波段平板裂缝阵天线辐射至空中;空中目标的回波信号rfin经毫米波ka波段平板裂缝阵天线接收,送至全相参固态r组件,经限幅低噪声放大后输出至四路超外差线性接收机,通过二次混频、放大、滤波后,将得到的中频回波信号ifin送入信号处理模块,进行数字中频接收、数字和差和模数转换,利用通道均衡技术实时调整通道幅度相位特性,完成通道校正并形成数字和差所需的权系数,实现接收数字波束形成和典型的三通道单脉冲和差的和、方位差、俯仰差支路,完成目标的截获跟踪处理,获得目标的距离、角误差、速度信息,将目标距离、角误差、速度信息送数字稳定跟踪伺服系统和数据处理模块;包含功率驱动单元和计算控制单元的数字稳定跟踪伺服系统,利用目标距离、角误差信息,通过其连接的俯仰电机、俯仰旋变模块、方位电机和方位旋变模块完成对目标的角度闭环跟踪,将实时获取的目标角度信息送至数据处理模块和信号处理模块;数据处理模块引入姿态信息、引导信息和控制信息,对收到的目标距离、实时角度、角误差、速度信息进行融合、滤波处理,获取并输出大地坐标系的目标实时高精度参数。
2.如权利要求1所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:信号处理模块在雷达接收回波信号过程中,对来自四路超外差线性接收机的四路中频信号进行零中频处理,用手动增益控制mgc或自动增益控制agc抑制接收通道饱和,用mti滤波器抑制动杂波,脉压、恒虚警处理和积累检测,实现目标检测、截获、距离闭环跟踪功能。
3.如权利要求1所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:毫米波ka波段平板裂缝阵天线的天线阵面分为4个象限,每一个象限分为16个子阵,每个子阵由平面阵、耦合波导、馈电网络组成,子阵之间辐射波导均共用采用箱梁结构的短路板。
4.如权利要求1所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:目标回波信号经雷达天线阵面4个子阵接收送至4只全相参固态r组件,经过限幅低噪声放大后送至四路超外差线性接收机二次混频、放大、滤波后得到中频回波信号。
5.如权利要求4所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:经毫米波ka波段平板裂缝阵天线阵面4个子阵接收的目标回波信号rfin,通过4只全相参固态r组件限幅低噪声放大后送至四路超外差线性接收机进行镜像抑制混频、低噪放、数控衰减、二次混频、中频放大后得到中频回波信号ifin;中频回波信号经信号处理模块中的模数转换器ad进行模数转换为数字中频信号,再经直接数字控制器ddc数字下变频和幅相修正,完成通道校正、中频数字和差,形成数字和差所需的权系数,实现接收数字和差波束形成,利用形成的方位差波束得到需要的方位差△a,利用形成的和波束得到和∑,利用形成的俯仰差波束得到俯仰差△e;方位差△a,和∑、俯仰差△e通过和、方位差、俯仰差支路相连的mti滤波器进行脉压、mti滤波、幅相计算,完成角误差解算和目标检测,获得目标的方位、俯仰角误差信息。
6.如权利要求1所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:频率综合器产生的标准射频校正信号,通过全相参固态r组件至四路超外差线性接收机得到中频校正信号,信号处理模块分别经4只并行通道连接的快速傅里叶变换fft模块,进行快速傅里叶变换fft运算得到各通道的幅度和相位值。
7.如权利要求6所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:接收通道幅相一致性校正时,快速傅里叶变换fft模块查找四通道最大值,找到四通道各个通道的最大值,在fft内对各通道进行校正系数相乘的校准操作,与标准通道最大值比较,得出四路通道的校正系数,最终实现通道间幅相一致性实时校正。
8.如权利要求1所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:雷达在四路超外差线性接收机前端形成四组形状相同的子波束,经接收通道放大滤波后,在信号处理模块采用数字波束形成技术合成雷达所需的和、差信号;四个子波束位于xyz空间直角坐标系所在1、2、3、4点,入射波根据波长λ(m),以原点o的天线波束方向,相对于x轴的俯仰角θ、相对于y轴的方位角
9.如权利要求8所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:根据相位差α公式α=δr·2π/λ得到四个子波束相对于原点o的相位差:
则形成四个子波束的天线方向图分别为:
10.如权利要求9所述的四通道毫米波数字和差单脉冲精密跟踪系统,其特征在于:信号处理模块接收到的四个子波束,经过数字处理网络分别得到和、差波束形成后进行后续角误差解算的和、方位差、俯仰差波束方向图函数