雷达侦察系统近场相位校正方法的实现

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1、第29卷第5期航天电子对抗55雷达侦察系统近场相位校正方法的实现季权(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：对采用多基线相位干涉仪进行测向定位的雷达侦察系统，分析在近场条件下进行相位一致性校正时引入的波程差，提出了近场条件下的相住校正方法。该方法可有效地消除或减小环境因素对雷达侦察系统相位校正和测向误差的影响，从而提高测向和定位精度。关键词：近场；干涉仪；测向误差；相位校正中图分类号：TN974文献标识码：ATherealizationofradarreconnaissancesystem’Sphasecalibrationmethodofnear-fiel

2、dJiQuan(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：Aimingatthemulti—baselineinterferometerfordirection-findingandlocationoftheradarrecon—naissancesystem。thenear-fieldphaseconsistencycalibrationintroducedwavepathdifferenceisanalyzed，andaphaseerrorcalibrationmethodinth

3、econditionofthenear-fieldisproposed．Themethodisabletoeliminateordecreasetheeffectsoftheenvironmentfactorontheradarreconnaissancesystem’sphaseerrorcalibrationanddirection-findingerror，andtoimprovetheprecisionofdirection-findingandlocation．Keywords：near-field；interferometer；direction-findingerr

4、or；phasecalibrationO引言随着FPGA、DSP等器件的性能越来越强大，雷达侦察所要求的频段也越来越宽，从几十兆赫兹到数十吉赫兹。多基线相位干涉仪因具有无源被动测向、测向精度高等优点而应用在越来越多的场合。由多基线相位干涉仪测向原理可知，相位测量误差是干涉仪测向系统中影响干涉仪测向性能的重要因素[1]。必须对天线和接收通道进行相位校正，提高通道问的相位一致性，消除或减小环境因素对雷达侦察系统测向精度的影响[2]。本文通过分析近场相位误差产生的原因，提出了近场环境下相位校正的方法，以提高雷达侦察系统的测向性能。1近场相位误差产生的原因对于采用多通道数字相位干涉仪测向

5、体制的雷达侦察系统，测试距离难以满足远场测试条件，即R>收稿日期：2013—06—05；2013—07—28修回。作者简介：季权(1982一)，男，工程师，硕士研究生，主要研究方向为电子侦察技术。2D2／a的条件[3]。在近场进行相位校正时，由于引入了信号与不同天线之间的波程差，从而给测量引入了相位误差，使测向结果恶化，定位误差加大。在近场相位校正时，一般使用的方法是对天线位置标校O。后，直接录取相位校正矩阵，同时根据发射天线和接收天线的位置以及间距计算出在不同角度时角度的偏差值，测向完成后，在地面对测得的角度进行偏差值修正，不同角度修正不同的偏差值。这种方法的不足之处在于：1)

6、对天线转台转动时的高精度要求。2)必须对每个角度计算并统计角度偏差，从而在修正后获得实际角度。但在实际测向测试中不可能计算每个角度的角度偏差，只能选取部分角度(比如每5。一步进)来计算角度偏差。3)要求转台的机械轴与接收天线阵的电轴一致，发射天线必须对准接收天线阵的电轴。一般雷达侦察系统中的接收天线阵包含多个频段的天线，同一个频段的天线又包含方位维天线和俯仰维天线，有的甚至还有左舷天线和右舷天线，而每个频段天线的电轴不可能都和转台的机械轴一致，电轴偏离机械轴对测向性能会造成不小的影响。5旦．航天电子对抗2013(5)在外场校正时，虽然测试距离可能满足要求，但其他条件限制了外场进行

7、相位校正的可行性：1)外场环境信号复杂，各种信号反射叠加相互干扰现象严重，影响校正精度；2)天线转台转动时的精度及外场环境(比如风、雨等)对天线阵的晃动影响；3)同近场校正时，电轴与机械轴的偏差影响。对于干涉仪测向系统来说，相位校正矩阵包含有每条基线在每个测量点的频率和相位差H]。当雷达侦察系统测量未知信号的方向时，根据已存储在相位校正矩阵中的数据计算出合适的校正系数。2多基线相位干涉仪测向原理多基线相位干涉仪测向原理如图1所示。图1多基线相位干涉仪测向原理示意图当侦察距离远大于