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[科普中国]-幅值比较法

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幅值比较法又称比幅法,比幅法测向是通过比较正交配置在东西(EW)南北(NS)方向两副具有“8”字形方向特性天线感应电压的幅度实现对目标信号来波方位值的测量。这种测向方法可以自动完成,实时性好。根据测向信道接收机中信道的数目不同,比幅法测向又分为双信道比幅法测向和单信道比幅法测向。1

分类双信道比幅法测向双信道比幅法测向是沃森一瓦特和黑德为研究闪电放电而产生的“天电”干扰而研制的一种测向体制。两副艾德考克天线正交配置且分别位于东西、南北方位,其接收电势分别输入双信道接收机的信道I和信道Ⅱ,双信道接收机信道工和信道Ⅱ的输出则分别加到阴极射线管的水平与垂直偏转板,最后由阴极射线管显示亮线指示目标信号的来波方位测量值。

单信道比幅法测向双信道比幅法测向设备要求采用振幅相位特性保持严格一致的三信道接收机,既对研制和生产调试过程提出了很高的要求,又增加了整个测向设备的复杂性和成本,采用单信道比幅法测向机体制,则避免了因为双信道接收机相位、幅度不平衡特性形成测向误差的可能性。由于东西、南北两副天线接收的信号都要通过同一接收信道进行变换处理,因此必须采取一定的技术措施保障两路信号经信道接收机的放大与变换处理后能够重新分成两路进行振幅比较。一般可选的技术措施有两种:一种是在频域上把两路信号分开:另一种是在时域上把两路信号分开。为此对应的有单信道频率分割振幅比较法测向和单信道时间分割振幅比较法测向。1

原理若在整个接收系统中设置若干个通道,它们具有不同的天线,包括天线的位置、特性、指向等,那么不同的天线和信道所接收的信号将是信号方位的函数,对它们的处理将可能给出信号的方位。这就是各种瞬时测向的基本机理。如果系统的幅度响应与方位角是一个一一对应的函数,通过对幅度的处理就可以测量信号方位,这就是比幅法的机理。

比幅法测向是根据测向(DF)天线系统侦收信号的相对幅度大小来确定信号的到达角,即一个从α方向来的信号将按不同天线的增益得到不同的加权,这样来测量到达角,天线数量取决于实际需要。如果已知天线的方向图,在很宽的频段范围内可获得很好的精度,尤其是以数字化方式工作允许使用可编程只读存储器(PROM)校正系统,校正系统已存储有在校准期间确定的校正数据。2

沃森-瓦特测向沃森-瓦特(Watson-watt)测向属于比幅测向法。它利用正交的测向天线接收的信号,分别经过两个幅度和相位响应完全一致的接收通道进行变频放大,然后求解或者显示(利用阴极射线管显示)反正切值,解出或者显示来波方向。沃森一瓦特测向法具体实现时,可以采用多信道(三信道),也可以采用单信道。

现代沃森瓦特测向设备增加了自动数字测向、数字信号处理等微电子技术,使设备的功能更媸.性能更高,得到广泛的应用。3

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学