主頁(http://www.www.xzhtuan.com):快速入門無線電測向方法及測向技巧
無線電測向是依據(jù)電磁波傳播特性,使用儀器設(shè)備測定無線電波來波方向的過程。測定"來波方向",是指測向機所在地實在的電磁環(huán)境中電波達到的方向,無線電測向,通常的最終目的是要確定"輻射源的方向"和"輻射源的具體位置"。
測定電波來波方向,往往需要以幾個位置不同的測向站(臺)組網(wǎng)測向,用各測向站的示向度(線)進行交匯。條件允許時,也可以用移動測向站,在不同位置依次分時交測。 無線電測向一般有以下幾種方法: 一、幅度比較式測向體制 幅度比較式測向體制的工作原理是:依據(jù)電波在行進中,利用測向天線陣或測向天線的方向特性,對不同方向來波接收信號幅度的不同,測定來波方向。 幅度比較式測向體制的特點:測向原理直觀明了,一般來說系統(tǒng)相對簡單,體積小,重量輕,價格便宜。存在間距誤差和極化誤差,抗波前失真的能力受到限制。頻率覆蓋范圍、測向靈敏度、準確度、測向時效、抗多徑能力和抗干擾能力等重要指標,要根據(jù)具體情況做具體分析。 二、干涉儀測向體制 干涉儀測向體制的測向原理是:依據(jù)電波在行進中,從不同方向來的電波到達測向天線陣時,在空間上各測向天線單元接收的相位不同,因而相互間的相位差也不同,通過測定來波相位和相位差,即可確定來波方向。在干涉儀測向方式中,是直接測量測向天線感應電壓的相位,而后求解相位差,其數(shù)學公式與幅度比較式測向的公式十分相似。 相關(guān)干涉儀測向:是干涉儀測向的一種,它的測向原理是:在測向天線陣列工作頻率范圍內(nèi)和360度方向上,各按一定規(guī)律設(shè)點,同時在頻率間隔和方位間隔上,建立樣本群,在測向時,將所測得的數(shù)據(jù)與樣本群進行相關(guān)運算和插值處理,以獲得來波信號方向。 干涉儀測向體制的特點:采用變基線技術(shù),可以使用中、大基礎(chǔ)天線陣,采用多信道接收機、計算機和FFT技術(shù),使得該體制測向靈敏度高,測向準確度高,測向速度快,可測仰角,有一定的抗波前失真能力。該體制極化誤差不敏感。干涉儀測向是當代比較好的測向體制,由于研制技術(shù)較復雜、難度較大,因此造價較高。干涉儀測向?qū)邮招盘柕姆炔幻舾,測向天線在空間的分布和天線的架設(shè)間距,比幅度比較式測向靈活,但又必須遵循某種規(guī)則。例如:可以是三角形,也可以是五邊形,還可以是L形等。 三、多普勒測向體制 多普勒測向體制的測向原理:依據(jù)電波在傳播中,遇到與它相對運動的測向天線時,被接收的電波信號產(chǎn)生多普勒效應,測定多普勒效應產(chǎn)生的頻移,可以確定來波的方向。 為了得到多普勒效應產(chǎn)生的頻移,必須使測向天線與被測電波之間做相對運動,通常是以測向天線在接收場中,以足夠高的速度運動來實現(xiàn)的,當測向天線完全朝著來波方向運動時,多普勒效應頻移量(升高)最大。 多普勒測向,通常不是直接旋轉(zhuǎn)測向天線,因為這在工程上難于實現(xiàn),它是將多個天線架設(shè)在同心圓的圓周上,電子開關(guān)順序快速接通各個天線,等效于旋轉(zhuǎn)測向天線。人們稱這種測向機為準多普勒測向機。 多普勒測向體制的特點:可以采用中、大基礎(chǔ)天線陣,測向靈敏度高,準確度高,沒有間距誤差,極化誤差小,可測仰角,有一定的抗波前失真能力。多普勒測向體制的缺欠是抗干擾性能較差,如:遇到同信道干擾、調(diào)頻調(diào)制干擾時,會產(chǎn)生測向誤差。該體制尚在發(fā)展之中,改進會使系統(tǒng)變得復雜,造價會隨之升高。 四、到達時間差測向體制 到達時間差測向體制的測向原理:依據(jù)電波在行進中,通過測量電波到達測向天線陣各個測向天線單元時間上的差別,確定電波到來的方向。它類似于比相式測向,但所測量的參數(shù)是時間差,而不是相位差。該測向體制要求被測信號具有確定的調(diào)制方式。 到達時間差測向體制的特點:測向準確度高,靈敏度高,測向速度快,極化誤差不敏感,沒有間距誤差,測向場地環(huán)境要求低。但是抗干擾性能不好,載波必須有確定的調(diào)制,目前應用尚不普及。 五、空間譜估計測向體制 空間譜估計測向體制的測向原理:在已知坐標的多元天線陣中,測量單元或多元電波場的來波參數(shù),經(jīng)過多信道接收機變頻、放大,得到矢量信號,將其采樣量化為數(shù)字信號陣列,送給空間譜估計器,運用確定的算法求出各個電波的來波方向、仰角、極化等參數(shù)。 空間譜估計測向體制的特點:空間譜估計測向技術(shù)可以實現(xiàn)對幾個相干波同時測向;可以實現(xiàn)對同信道中、同時存在的多個信號,同時測向;可以實現(xiàn)超分辨測向;僅需要很少的信號采樣,就能精確測向,因而適用于對跳頻信號測向;可以實現(xiàn)高測向靈敏度和高測向準確度;測向場地環(huán)境要求不高,可以實現(xiàn)天線陣元方向特性選擇及陣元位置選擇的靈活性。以上空間譜估計測向的優(yōu)點,正是傳統(tǒng)測向方法長期以來存在的難題。 空間譜估計測向系統(tǒng)尚在研究試驗階段。在這個系統(tǒng)中,要求具備寬帶測向天線,要求各個天線陣元之間和多信道接收機之間,電性能具有一致性。此外還需要簡捷高精度的計算方法和高性能的運算處理器,以便解決實用化問題。 (中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯:李俊勇) |





