浅析主流无线电测向技术体制

引言

　　随着各级无线电管理部门不断加大投资力度,加快无线电监测网的建设,全国无线电监测网的格局正逐步形成。如何合理地配备先进的无线电监测系统和正确选择监测、测向系统的技术体制，降低建设成本，加快建设周期，提高监测效率，已经成为无线电监测网建设中的一个重要课题。

　　无线电测向就是利用无线电测量设备测定目标无线电信号的来波方位。根据不同的测向方法，将测向体制分为幅度比较式测向体制、沃特森-瓦特测向体制、干涉仪测向体制、多普勒测向体制、空间谱估计测向体制等。干涉仪测向体制中基于复数电压测量的相关干涉仪测向体制以其具有测向准确度高、测向灵敏度高、测向速度快、抗干扰能力强、稳定性好、设备复杂度较低等优点，成为目前无线电监测中主流的测向体制。

相关干涉仪测向体制的基本原理与技术基础

　　1.1 基本原理

　　在远离辐射的某一观察面上，设置由几个天线构成的天线阵列，尽管各天线可能有一些差别，并对电场有一定的扰动，但只要是稳定不变的，那么对一个确定频率、确定方位到达的电波，各天线元间输出一个确定的相对复电压数组，它们在复数平面上，就有一个确定的图案，如图1。



　　如果在给定的频率上对θ1，θ2，…，θm，…，θm+1(θm=360m/M，m=0，1，…，M-1)方位上的电波事先测量并存储M个复数组作标准库，那么在同样频率上对未知方向电波按同样程序实时测得一个复数组，并用该复数数组与对应不同方向的标准数组进行比较，就会从标准库中找到一个最接近的数组（对应θn）和次接近的数组（对应θn+1）。如果M值足够大，说明待测电波的到达方向在θn与θn+1之间，通过内插运算，就可求得未知电波的到达方向。

　　1.2 基本工作模式

　　相关干涉仪测向方法的基本工作模式:

　　（1） 设置一个天线阵列，天线阵列为圆形，阵元为3～9个;

　　（2） 通过复数电压测量技术，事先对不同的频率、众多方向的电波建立标准数据库;

　　（3） 对未知电波测向时，首先按照建立标准数据库的程序实时测得一个复数数组;

　　（4） 通过相关（比较）运算，求得电波的到达方向。

　　1.3 相关干涉仪测向技术基础

　　从测向原理与模式的描述，相关干涉仪测向技术基础可归纳为两点:

　　（1）建立一套系统,可完成对天线阵列、各阵元间复数电压测量，并达到所要求的精度和速度;

　　（2）按相关干涉仪机理建立数学模型和样本群，并进行相关处理。

　　需要强调的是，只有复数电压才能反映各天线的实际输出。对一个天线阵列和一个理想的平面波场，各天线输出电压应该是幅度相同，只有相位上的差别。可实际上，阵列中的各天线不可能完全一致，并存在互耦，再加上天线的二次辐射对电波场也产生扰动，故各天线输出值既有相位差别，也有幅度差别。

　　当天线间隔接近或大于半波长时，只有复数电压才是唯一确定的，如某天线输出幅度和相位相对参考天线分别为0.9和210

干涉仪相关文章:干涉仪原理