主页（http://www.pttcn.net）：浅论无线电测向技术及其应用 随着科学技术的发展，无线电测向技术被越来越广泛地应用在民用和军用设施中，那么什么是无线电测向技术?它的应用又是如何呢? 无线电测向就是依据电磁波传播特性，使用无线电测向设备测定电波来波方向的过程。无线电波在空气中具有沿直线传播的特点。如果能确定出电波传播方向，就可确定出发射台所在方向。当测向的地点确定之后，该点的北方向与所测电台方向之间顺时针方向的夹角(也称示向度)也就确定了。如果只获得电台的一个示向度值，仅可以确定电台在某一直线上，但无法判断其具体位置。若设定两个或两个以上的测向点，就可获得不同的示向度，将其标绘在地图上，其交点即为发射电台的位置。在测定过程中，根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法，可以将测向系统分为两大类：标量测向系统和矢量测向系统。标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据，矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据;标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息，而矢量测向系统可以同时获得和使用磁波的幅度和相位信息。 标量测向系统历史悠久，应用最为广泛。最简单的幅度比较式标量测向系统，是旋转环型测向机，该系统对垂直极化波的方向图成8字形。大多数幅度比较式的标量测向系统，其测向天线和方向图，都是采用了某种对称的形式，例如：阿德考克测向机和沃特森—瓦特测向机，以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机;属于相位比较的标量测向系统，有干涉仪测向机和多普勒测向机等。矢量测向系统，具有从来波信号中获得和使用矢量信息数据的能力。例如：空间谱估计测向机。矢量系统的数据采集，前端需要使用多端口天线阵列和至少同时利用两部以上幅度、相位相同的接收机，后端根据相应的数学模型和算法，由计算机进行解算。矢量系统依据天线单元和接收机数量以及后续的处理能力，可以分辨两元以至多元波场和来波方向。无线电测向系统，通常包括测向天线、输入匹配单元、接收机和方位信息处理显示四个部分。测向天线是电磁场能量的探测器、传感器，又是能量转换器，它把空中传播的电磁波能量感应接收下来，连同幅度、相位、到达时间等信息转换为交流电信号，馈送给接收机;输入匹配单元实现天线至接收机的匹配传输和必要的变换;接收机的作用是选频、下变频、无失真放大和信号解调;检测、比较、计算、处理、显示(指示)方位信息，是处理显示部分的任务。 测向机在测向过程中显示(指示)的测向读数称为示向度。测向设备、通信系统和附属设备，可以组成测向站(台)。测向站是专门执行测向任务的机构，它有固定站和移动站之分。无线电测向测定电波来波方向，通常是为了确定辐射源的位置，这时往往需要以几个位置不同的测向站(台)组网测向，用各测向站的示向度(线)进行交汇。短波的单台定位，是在测向的同时测定来波的仰角，以仰角、电离层高度计算距离，用示向度和距离粗判台位。实际操作上要确定未知辐射源的具体位置，往往需要完成由远而近分步交测，以逐步实现接近和确定辐射源的具体位置。依据不同的测向原理，可分为如下几种不同的测向体制： 一、幅度比较式测向体制 幅度比较式测向体制的工作原理是：依据电波在行进中，利用测向天线阵或测向天线的方向特性，对不同方向来波接收信号幅度的不同，测定来波方向。 二、沃特森—瓦特测向体制 沃特森—瓦特测向机实际上也是属于幅度比较式的测向体制，但是它在测向时不是采用直接或间接旋转天线方向图，而是采用计算求解或显示反正切值。正交的测向天线信号，分别经过两部幅度、相位特性相同的接收机进行变频、放大，最后求解或显示反正切值，解出或显示来波方向。单信道沃特森—瓦特测向机是将正交的测向天线信号，分别经过两个低频信号进行调制，而后通过单信道接收机变频、放大，解调出方向信息信号，然后求解或显示反正切值，给出来波方向。 三、干涉仪测向体制 干涉仪测向体制的测向原理是：依据电波在行进中，从不同方向来的电波到达测向天线阵时，在空间上各测向天线单元接收的相位不同，因而相互间的相位差也不同，通过测定来波相位和相位差，即可确定来波方向。 四、多普勒测向体制 多普勒测向体制是依据电波在传播中，遇到与它相对运动的测向天线时，被接收的电波信号产生多普勒效应，测定多普勒效应产生的频移，可以确定来波的方向。为了得到多普勒效应产生的频移，必须使测向天线与被测电波之间做相对运动，通常是以测向天线在接收场中，以足够高的速度运动来实现的，当测向天线完全朝着来波方向运动时，多普勒效应频移量(升高)最大。当测向天线做圆周运动时，会使来波信号的相位受到正弦调制。多普勒频移f，可以从旋转的测向天线接收到的信号，经过接收机变频、放大、鉴频以后得到。多普勒频移f与0点参考频率相比较，即可得到来波方向角。
|
