单脉冲和差波束及测角方法研究

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1、42航天电子对抗第28卷第1期单脉冲和差波束及测角方法研究孙海浪，侯庆禹，陈昌云，王宗凤，苏焕程(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：给出单脉冲测角的线阵鉴角曲线的数学推导，阐述线阵、面阵鉴角曲线和目标角度的关系以及工程上的具体应用，介绍四种和差波束形成方法，并指出直接和差法的优越性。仿真结果表明了该方法的有效性。关键词：相控阵；单脉冲测角；鉴角曲线中图分类号：TN971．1文献标识码：AStudyonthemethodofsamanddifferencepatternsandang

2、lemethodSunHailang，HouQingyu．ChenChangyun，WangZongfeng。SuHuancheng(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007．Jiangsu．China)Abstract：rhemathematicformulaeofKam—anglecurveforlineararrayisdiscussed．TherelationshipbetweentheKam-anglecurveoflineararrayandpl

3、anearraytotargetangleandthespecificapplicationofengi—neeringaredescribed．Foursumanddifferencebeamformingmethodsareintroduced．Theadvantagesofdirectsumanddifferenceareproposed．Theeffectivenessofproposedmethodisprovedbythesimulationresults．Keywords：phasedarra

4、y；monopulseanglemeasurement；Kam—anglecurve一种：半阵法[=1]，即由左右(面阵为上下，左右)阵元形O引言成的方向图相加得到和波束，相减得到差波束；第二和差测角由于其测角精度高和工程容易实现而得种：直接和差法，即对阵列输出加Taylor权得到到了广泛的应用。把和差测角用在相控阵雷达中更能和波束，对阵列输出加Bayliss权形成差波束；第三种：提高测角的精度。从简单的规则小型阵到近似规则的双指向法，即由全阵产生指向两个方向的波束，两个波大型阵(近万个阵元)，近些年相控阵

5、和差测角天线无束相加得到和波束、相减得到差波束；第四种：和波束论是在军用雷达还是在民用雷达应用的都比较多，一对称取反法，即在对和波束权值对称取反。比较发现，些研究所和高校在这方面也做了大量的工作。在这种第一种和第四种在本质上是一样的。情况下，对相控阵单脉冲和差测角及和差波束形成方2鉴角曲线及测角的工程中的实现法的研究便显得尤为重要。下面针对线阵采用第一种和差波束划分方法后的l和差波束形成方法鉴角曲线与偏角、波束指向、目标方向的关系进行所谓和差测角，是通过某种方法使接收的输出端讨论。形成和波束和差波束。和波束

6、即通常所说的在目标方参数说明：阵元间距为d的均匀线阵，阵元数为向形成的主瓣，而差波束是在目标方向形成零陷。通2N，0为目标方向。左半阵方向矢量为In()=(1，exp过和差波束比值得到某一确定的值，然后再查表找出(一2ndxsin()／a)⋯，exp(一2n(N一1)dxsin(0)／目标角度。下面列出了四种和差波束的形成方法。第))。w为对阵列所加的权值，若要使波束形成指向，可取w=a(00)，为了研究问题方便，假设在理想情收稿日期：2011—10—22作者简介：孙海浪(1984一)，女，工程师．硕士，主

7、要研究方向为雷况下。每个阵元的输出为y，P和分别为左右子达信号处理、信道化。阵的输出。万方数据2012(1)孙海浪，等：单脉冲和差波束及测角方法研究43前半阵的输出为：O·8P1=Yl+⋯+YN=1+⋯+exp(一j2ndx(N一1)·O．4(sinO—sinOo)／k)后半阵的输出为：警o-0．4Pz：YN+1+⋯+y2Nexp(一j2xNdx(sinO—sin&)／k)Pl和波束的输出为：．0．8一l0-6—226lOP币H：Pl+P2=(1+exp(一j2ndx(sinO—sinOo)／x))Pl方向

8、／。差波束的输出为：图1不同偏角I时的鉴角曲线P差=P2一Pl=(exp(一j2ndx(sinO—sin&)／)一1)Pl面阵推导方法和线阵类似，这里就不再赘述。给线阵的差和比为：出结论：二维面阵和差测角的差和比不仅与波束指向、pR=目标偏角有关，而且还与目标的方向有关。由于二维‘丰l阵面俯仰和方位耦合在工程应用上有一定复杂度，通一(exp(一j2nNdx(sinO—sinOo)／a)一1)Pl(exp(一j2n