[發(fā)明專利]一種主波束對稱的寬帶天線的相位中心測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910302566.2
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110018362B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石榮;何濤;王沙飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10;G01S3/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 夏琴

本發(fā)明涉及電子偵察測向應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種主波束對稱的寬帶天線的相位中心測量方法。建立二維直角坐標(biāo)平面使兩個波束軸線在坐標(biāo)平面內(nèi)，并且兩個波束軸線關(guān)于一個坐標(biāo)軸對稱、兩個波束軸線的延長線交于坐標(biāo)原點(diǎn)；在作為對稱軸的坐標(biāo)軸上取一點(diǎn)C₁，使點(diǎn)C₁均位于兩個天線的遠(yuǎn)場區(qū)；在點(diǎn)C₁處放置頻率為f₀的輻射源，測量接收信號的相位差φ₁；將位于點(diǎn)C₁的輻射源在坐標(biāo)平面內(nèi)沿垂直于所在坐標(biāo)軸的方向移動至C₂點(diǎn)，計(jì)算輻射源從C₁點(diǎn)移動到C₂點(diǎn)之后所導(dǎo)致的相位差變化值φ₀；根據(jù)相位差變化值φ₀，計(jì)算被測天線的相位中心的坐標(biāo)位置。該方法不需要轉(zhuǎn)臺等設(shè)備，測試條件要求不高，測試步驟簡潔，測試效率高，為電子偵察中常用的寬帶天線的相位中心測量提供了新的測試途徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子偵察測向應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種主波束對稱的寬帶天線的相位中心測量方法。

背景技術(shù)

天線主波束輻射出的電磁波可以被近似看作是從一個理想點(diǎn)源輻射出來，如果其遠(yuǎn)場信號相對于該點(diǎn)等距離上的相位均相等，那么該點(diǎn)可定義為該天線的“相位中心點(diǎn)”(或簡稱為“相位中心”)。天線的相位中心對于電子偵察中基于比相法的干涉儀測向應(yīng)用具有重要影響，因?yàn)樵谶@一測向應(yīng)用中需要采用多個寬帶單元天線組成天線陣列來構(gòu)成干涉儀，對電磁目標(biāo)輻射的電磁波信號的來波方向進(jìn)行測量，各個單元天線的相位中心的連線便構(gòu)成了干涉儀的各條測向基線。在寬帶測向條件下，單元天線的相位中心是隨信號頻率發(fā)生變化的，所以準(zhǔn)確測量出寬帶天線在不同工作頻率下的相位中心的位置，這對于電子偵察中干涉儀的基線長度測量與校正具有十分重要的意義。

本發(fā)明中所涉及的主波束對稱的寬帶天線具有如下兩個特點(diǎn)：

1)天線主波束的方向圖相對于天線波束中心軸具有對稱關(guān)系；

2)天線的工作帶寬比較寬，相對帶寬至少在30％以上。

上述兩個特點(diǎn)決定了該天線的相位中心點(diǎn)在不同工作頻率下其位置是不同的，但是無論相位中心點(diǎn)的位置如何移動，相位中心始終位于波束中心軸線所確定的直線上，即相位中心隨著工作頻率的改變始終在這條直線上移動。在電子偵察中具有波束對稱的寬帶天線的典型代表有：對數(shù)周期天線，脊喇叭天線，圓錐螺旋天線等。

當(dāng)前針對寬帶天線的相位中心的測量方法歸納總結(jié)有如下幾類：

①通過天線相位方向圖的測試來確定天線的相位中心

在天線相位方向圖的測試過程中，如果將天線的相位中心精確地移動到轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動中心上，當(dāng)天線隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動時，在主波束范圍內(nèi)在遠(yuǎn)場處測量的相位值將完全相同。利用天線相位方向圖的這一特性，在實(shí)際測試過程中不斷調(diào)整被測天線相對于轉(zhuǎn)臺的位置，直到在遠(yuǎn)場處測出的天線主波束范圍內(nèi)的相位方向圖具有近似相同的相位值，此時就可以確定出天線的相位中心點(diǎn)就已經(jīng)位于轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)軸上了。