淺析主流無線電測向技術體制

引言

　　隨著各級無線電管理部門不斷加大投資力度,加快無線電監(jiān)測網的建設,全國無線電監(jiān)測網的格局正逐步形成。如何合理地配備先進的無線電監(jiān)測系統和正確選擇監(jiān)測、測向系統的技術體制，降低建設成本，加快建設周期，提高監(jiān)測效率，已經成為無線電監(jiān)測網建設中的一個重要課題。

　　無線電測向就是利用無線電測量設備測定目標無線電信號的來波方位。根據不同的測向方法，將測向體制分為幅度比較式測向體制、沃特森-瓦特測向體制、干涉儀測向體制、多普勒測向體制、空間譜估計測向體制等。干涉儀測向體制中基于復數電壓測量的相關干涉儀測向體制以其具有測向準確度高、測向靈敏度高、測向速度快、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、設備復雜度較低等優(yōu)點，成為目前無線電監(jiān)測中主流的測向體制。

相關干涉儀測向體制的基本原理與技術基礎

　　1.1 基本原理

　　在遠離輻射的某一觀察面上，設置由幾個天線構成的天線陣列，盡管各天線可能有一些差別，并對電場有一定的擾動，但只要是穩(wěn)定不變的，那么對一個確定頻率、確定方位到達的電波，各天線元間輸出一個確定的相對復電壓數組，它們在復數平面上，就有一個確定的圖案，如圖1。



　　如果在給定的頻率上對θ1，θ2，…，θm，…，θm+1(θm=360m/M，m=0，1，…，M-1)方位上的電波事先測量并存儲M個復數組作標準庫，那么在同樣頻率上對未知方向電波按同樣程序實時測得一個復數組，并用該復數數組與對應不同方向的標準數組進行比較，就會從標準庫中找到一個最接近的數組（對應θn）和次接近的數組（對應θn+1）。如果M值足夠大，說明待測電波的到達方向在θn與θn+1之間，通過內插運算，就可求得未知電波的到達方向。

　　1.2 基本工作模式

　　相關干涉儀測向方法的基本工作模式:

　?。?） 設置一個天線陣列，天線陣列為圓形，陣元為3～9個;

　　（2） 通過復數電壓測量技術，事先對不同的頻率、眾多方向的電波建立標準數據庫;

　?。?） 對未知電波測向時，首先按照建立標準數據庫的程序實時測得一個復數數組;

　?。?） 通過相關（比較）運算，求得電波的到達方向。

　　1.3 相關干涉儀測向技術基礎

　　從測向原理與模式的描述，相關干涉儀測向技術基礎可歸納為兩點:

　?。?）建立一套系統,可完成對天線陣列、各陣元間復數電壓測量，并達到所要求的精度和速度;

　?。?）按相關干涉儀機理建立數學模型和樣本群，并進行相關處理。

　　需要強調的是，只有復數電壓才能反映各天線的實際輸出。對一個天線陣列和一個理想的平面波場，各天線輸出電壓應該是幅度相同，只有相位上的差別?？蓪嶋H上，陣列中的各天線不可能完全一致，并存在互耦，再加上天線的二次輻射對電波場也產生擾動，故各天線輸出值既有相位差別，也有幅度差別。

　　當天線間隔接近或大于半波長時，只有復數電壓才是唯一確定的，如某天線輸出幅度和相位相對參考天線分別為0.9和210

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