一種雙差波束測角方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及一種雙差波束測角方法及系統，利用天線四個象限形成的雙差波束通道，實現對目標的角度測量。根據天線陣面的四個象限，得到兩路和信號通道，四路差信號通道，二次差信號通道，方位差通道，及俯仰差通道；通過比較二次差信號通道與方位差通道的信號得到方位角；通過比較二次差信號通道與俯仰差通道的信號得到俯仰角。本發明專利技術能夠有效抑制外界干擾，對偏離天線視軸方向較大角度范圍內目標進行精確測角，保證相控陣雷達對多目標的精確定位。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及相控陣雷達測角技術，特別涉及一種雙差波束測角方法及系統。
技術介紹
單脈沖測角技術是通過對一個偵測到的單脈沖進行測量，獲得該信號角度的技術。單脈沖測角技術主要用于跟蹤雷達，用來測量一個目標相對于雷達天線視軸的角度，通過它把角度誤差反饋給天線，從而使目標盡量靠近天線的視軸。單脈沖測角技術主要分成兩大類，即比相單脈沖技術和比幅單脈沖技術。比相和比幅單脈沖都是將天線分成四個象限。比相法利用四個象限間的相位不同，且相位差與視軸到目標之間的角度成比例來完成角誤差的測量。比幅法通過和通道和差通道測量信號的幅度，通過值的大小和極性確定波束的特性點，從而獲得目標偏離天線視軸的角度。傳統的和差三通道單脈沖測角方法，是通過天線中的微波信號合成網絡將四個象限的微波信號形成三路通道，分別為和通道、方位差通道和俯仰差通道。通過通道間的比較完成方位角和俯仰角的測量，可完成靠近天線視軸的目標的精確跟蹤任務。由于相控陣雷達的天線波束指向具有快速靈活的特點，除了對天線視軸方向附近角度區域的目標進行跟蹤，還可以對該角度區域范圍外的目標進行定位。然而，當天線波束指向偏離天線視軸方向較大角度時，和波束通道的增益會減小，同時進入和波束通道的干擾會增加，此時再使用傳統的和差三通道測角方式會對測角帶來較大誤差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種雙差波束測角方法及系統，利用對天線四象限進行兩次差通道得到的信號，分別與傳統差通道的信號進行比相或比幅，實現對大角度目標的角誤差測量。為了達到上述目的，本專利技術的一個技術方案是提供一種雙差波束測角方法，其包含以下步驟: 51、將天線陣面劃分為四個象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D;52、利用天線中的微波信號合成網絡形成兩路和信號通道，分別為和通道A+B，和通道C+D ； 53、利用微波信號合成網絡形成四路差信號通道，分別為差通道A- B，差通道C - D，差通道A-C，差通道B-D ; 54、利用微波信號合成網絡形成二次差信號通道(A-C)- (B-D);55、利用微波信號合成網絡形成方位差通道(A+B)- (C+D)和俯仰差通道(A - B)+ (C -D)； 56、將二次差信號通道(A-C)- (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號送入比較器，得到方位角；57、將二次差信號通道(A-C)- (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號送入比較器，得到俯仰角。優選地，所述雙差波束測角方法用于進行相控陣雷達的單脈沖測角。本專利技術的另一個技術方案是提供一種雙差波束測角系統，其包含: 天線中的微波信號合成網絡； 劃分天線陣面形成的四個象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D ; 兩路和信號通道，分別為和通道A+B，和通道C+D，由所述微波信號合成網絡對相應象限的信號進行處理得到: 四路差信號通道，分別為差通道A - B，差通道C - D，差通道A - C，差通道B - D，由所述微波信號合成網絡對相應象限的信號進行處理得到: 二次差信號通道(A-C) - (B-D)，由所述微波信號合成網絡對差通道A-C和差通道B-D的信號進行處理得到； 方位差通道(A+B) - (C+D)，由所述微波信號合成網絡對和通道A+B及和通道C+D的信號進行處理得到； 俯仰差通道(A - B) + (C - D)，由所述微波信號合成網絡對差通道A - B及差通道C - D的信號進行處理得到的； 第一比較器，將二次差信號通道(A-C) - (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號進行比較得到方位角； 第二比較器，將二次差信號通道(A-C) - (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號進行比較，得到俯仰角。優選地，所述雙差波束測角系統用于相控陣雷達。與現有技術相比，本專利技術所述雙差波束測角方法及系統，具有以下優點: 本專利技術利用雙差波束來完成相控陣雷達的單脈沖測角，可有效提高相控陣雷達的性能指標。本專利技術可以有效的抑制外界干擾，對偏離天線視軸方向較大角度范圍內目標進行精確測角，保證相控陣雷達對多目標的精確定位。【附圖說明】圖1是天線陣面的象限劃分； 圖2是雙差波束通道測角流程框圖。【具體實施方式】為詳細說明本方法的
技術實現思路
、構造特征、所達成目的及功效，下面將結合實施例并配合附圖予以詳細說明。本專利技術的雙差波束測角方法及系統，利用對天線四象限進行兩次差通道得到的信號，分別與傳統差通道的信號進行比相或比幅，實現對大角度目標的角誤差測量。請參閱圖1和圖2，本專利技術方法的實施包括如下步驟: 51、將天線陣面劃分為四個象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D; 52、利用天線中的微波信號合成網絡形成兩路和信號通道，分別為和通道A+B，和通道C+D ； 53、利用微波信號合成網絡形成四路差信號通道，分別為差通道A- B，差通道C - D，差通道A-C，差通道B-D ; 54、利用微波信號合成網絡形成二次差信號通道(A-C)- (B-D);55、利用微波信號合成網絡形成方位差通道(A+B)- (C+D)和俯仰差通道(A - B)+ (C -D)； 56、將二次差信號通道(A-C)- (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號送入比較器，得到方位角； 57、將二次差信號通道(A-C)- (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號送入比較器，得到俯仰角。所述雙差波束測角方法用于進行相控陣雷達的單脈沖測角。本專利技術提供的雙差波束測角系統，包含: 劃分天線陣面形成的四個象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D ; 天線中的微波信號合成網絡，其對四個象限的信號進行處理，分別得到: 兩路和信號通道，分別為和通道A+B，和通道C+D ； 四路差信號通道，分別為差通道A - B，差通道C - D，差通道A - C，差通道B - D ; 所述微波信號合成網絡對差通道A - C和差通道B - D的信號進行處理，得到的二次差信號通道(A-C) - (B-D);以及， 所述微波信號合成網絡對和通道A+B及和通道C+D的信號進行處理得到的方位差通道(A+B) - (C+D)； 所述微波信號合成網絡對差通道A - B及差通道C - D的信號進行處理得到的俯仰差通道(A-B)+ (C-D)； 第一比較器，將二次差信號通道(A-C) - (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號進行比較得到方位角； 第二比較器，將二次差信號通道(A-C) - (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號進行比較，得到俯仰角。綜上所述，本專利技術在傳統和差三通道單脈沖測角的基礎上，利用天線四個象限形成的雙差波束通道，實現對目標的角度測量。本專利技術基于單脈沖測角原理，利用天線的雙差波束測角可以提高對偏離雷達天線視軸較大角度目標的測角精度，同時有效提高雷達導引頭的抗干擾性能。盡管本專利技術的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本專利技術的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本專利技術的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本專利技術的保護范圍應由所附的權利要求來限定。【主權項】1.一種雙差波束測角方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙差波束測角方法，其特征在于，包含以下步驟：S1、將天線陣面劃分為四個象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D；S2、利用天線中的微波信號合成網絡形成兩路和信號通道，分別為和通道A+B，和通道C+D；S3、利用微波信號合成網絡形成四路差信號通道，分別為差通道A–B，差通道C–D，差通道A–C，差通道B–D；S4、利用微波信號合成網絡形成二次差信號通道（A–C）–（B–D）；S5、利用微波信號合成網絡形成方位差通道（A+B）–（C+D）和俯仰差通道（A–B）+（C–D）；S6、將二次差信號通道（A–C）–（B–D）與方位差通道（A+B）–（C+D）的信號送入比較器，得到方位角；S7、將二次差信號通道（A–C）–（B–D）與俯仰差通道（A–B）+（C–D）的信號送入比較器，得到俯仰角。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李秒余，牟成虎，
申請(專利權)人：上海無線電設備研究所，
類型：發明
國別省市：上海;31