一、背景与意义

随着空间军事化的高速发展，外层空间逐渐成为当今世界各国维护国家安全和切身利益的战略制高点，面向航天作战的电子技术，已成为世界各国竞相争夺和关注的焦点。针对适应航天作战环境的超宽带多功能一体电磁用频装备功能需求，使得功能单一、参数相对固化的传统雷达、电子对抗等用频装备在多径环境中出现易被干扰、作用距离大幅缩减等问题，亟需开展一种新体制的低剖面极化可重构超宽带紧耦合相控阵天线设计技术研究，满足超宽带频率覆盖，兼具低剖面高度和轻量化的物理特性，对时间天基对路基陆基/空中目标的电子侦察 、电子进攻，支撑形成陆基/空中电磁环境中目标探测、精确对抗和低延时通信能力，具有重要的科研指导意义。

二、核心技术与先进性

空天电子信息研发中心针对航天作战需求，围绕全极化可重构超宽带宽扫描相控阵系统，面向新一代多功能融合相控阵系统，开展低剖面紧耦合天线阵、高精度相控阵收发前端、全自动校准系统研究，突破传统超宽带阵列天线超宽带性能和超宽角扫描特性相互冲突的矛盾性问题，突破数字延时器与模拟光纤延时器难以实现高密度集成的问题，突破超宽带射频前端软件化实时可重构的问题，实现高集成电子对抗系统与侦干探通一体化综合电子作战系统，为实现航天作战应用的高集成军事相控阵天线系统，提供了重要的技术保障；突破了幅度延时器之间交叉耦合影响的校准问题，实现全带全自动校准，达到精准波束扫描0.5°精度的能力。

1、紧耦合天线阵技术研究：通过天线单元与助阵电磁特性分析，确定紧耦合阵阵元尺寸与布局；分别研究阵列单元结构、超宽带巴伦、宽带吸波结构对天线电性能指标影响，并通过加载轻量化的电磁周期结构，显著提升了相控阵天线扫描性能；研究加载接地短路线和集总电阻对抑制带内谐振的改善作用，探索截断效应对阵列天线辐射特性的影响。

2、T/R组件技术研究：针对紧耦合相控阵超宽带特性，给出T/R组件架构方案，并通过收发通道性能仿真，选取插损较小的通道元件，评估收发通道功率与增益性能，研究数控延时与模拟延时联合控制下，T/R组件具备的最优波束指向精度；通过构建T/R组件多元件级联二端口网络总散射矩阵，并结合适当的通道校准方法，有效解决了相控阵全自动校准延时与幅度控制的交叉耦合问题。

3、波控系统技术研究：根据波控系统功能要求，优化分机互联视角设计，并结合波控运算效率要求，选取适当的处理芯片，给出合理的波控电路设计方案；并采用投影矩阵法，对紧耦合阵射频射频特性软件重构导致的天线计划误差展开研究；建立基于功能职责和模型粒度的层次划分标准，并引入了层内分区的思想，显著提高相控阵雷达系统对控制指令的快速反馈与功能的实时可重构。

三、应用场景

  军用领域：超宽带、多功能的相控阵电子信息作战装备，保障基于相控阵体制武器装备的电子信息作战性能。

  民用领域：5G通信、安防安检、反恐等领域的智能化电子信息产品，保障基于相控阵体制的无人机、自动驾驶等电子信息产品的智能化应用。