[发明专利]一种线性斜极化雷达辐射发射指标的计算方法与系统

说明书

本发明公开了一种线性斜极化雷达辐射发射指标的计算方法与系统。设定接收天线多个不同极化角度，通过测量分别获取接收天线每个极化角度下线性斜极化雷达在f_N1～f_N2频率范围内的各频点信号幅值，可以快速计算出线性斜极化雷达在真实极化角度下的辐射发射指标。采用接收天线正交的一次组合测量，可快速计算得到斜极化雷达各频点的信号真实幅值，进而计算得出斜极化雷达的谐波和乱真抑制度。分别采用接收天线一组X轴对称角度和0度三个极化方向的三次频域测量结果可快速计算得出斜极化雷达每个频点的准确极化角度。本发明所提出的计算方法与系统可有效弥补目前雷达辐射发射性能指标测量方法与系统针对新型斜极化雷达时的不足。

技术领域

本发明属于电磁干扰测量和电子对抗技术领域，具体涉及一种线性斜极化雷达辐射发射指标的计算方法与系统。

背景技术

大功率雷达作为系统或平台的远距离大范围预警探测设备，其工作过程中产生的高峰值功率、小占空比的强脉冲场是影响系统或平台自身电磁环境复杂性和电磁安全性的首要因素，因此对其辐射发射指标进行测量与计算意义重大。现代大功率雷达辐射发射性能的评价指标主要包括基波峰值、谐波和乱真抑制度、极化角度等参数，这些参数也是对雷达实施电子对抗的重要输入。

雷达上述指标参数的快速准确测量引起了各国的高度重视，国内外电磁兼容领域核心标准均针对雷达辐射发射指标提出了考核要求和方法，主要包括以下三个步骤：(1)天线对准；(2)采用下式进行有效辐射功率(ERP)校验，误差必须在3dB以内；(3)进行基波峰值、谐波和乱真抑制度等指标测量与计算。上述测量过程的第一和第二步实际是天线对准的要求与检验方法，如果不能实现对准后续得到的测量和计算指标可能均为错误结果。

ERP＝V+20lgR+AF+AC-135

式中，R为接收天线与发射机天线实际距离(单位m)，AF为接收天线系数(单位dB)，AC为测量路径衰减(单位dB)，V为测量接收机读数(单位V)。

目前常规高频雷达的极化方式主要为水平极化(极化角度0度)或垂直极化(极化角度90度)，针对传统的雷达极化方式，测量时只要调整接收天线尝试水平和垂直极化就可以实现天线快速对准，依据测量结果可以计算得到雷达辐射发射性能评价指标参数，可见目前的标准方法仅适用于极化角度比较简单的水平或垂直极化雷达。随着雷达抗干扰和电子对抗等要求的提高，新型斜极化雷达逐步得到广泛应用，斜极化雷达极化角度在-900＜θ≤900范围连续可调，采用当前常用的尝试方法基本不可能实现精确对准，且常规测量接收天线物理结构上仅标记30度、45度等少数几个典型极化角度，即使知道斜极化角度也无法准确布置接收天线实现任意角度准确对准。

针对该难点问题当前国内外普遍的做法是接收天线采用水平或垂直极化方法进行一次测量，依据该选定的极化方向测量结果得到的基波、谐波及乱真信号幅值进行抑制度计算，该方法无法得到斜极化雷达真实准确的基波、谐波、极化角度等指标信息，只能得到谐波和乱真相对抑制度，且上述得到的抑制度指标准确的前提是基波、谐波和乱真等每个频率点极化角度完全一致，实际装备不一定满足。此外采用标准的接收天线一次水平或垂直极化测量，如采用一次水平极化方法，如果雷达发射天线极化角度接近90度的情况，根据正交分解可知，测量得到的水平方向基波、谐波和乱真信号幅值均比较小，谐波和乱真可能淹没在测量接收机的背景噪声中，无法得到雷达的真实性能指标，即接收天线水平极化的方法要求斜极化雷达极化角度不能太大，接收天线垂直极化的方法要求斜极化雷达极化角度不能太小，针对斜极化角度未知的情况更难科学选择。同时传统测量方法是基于雷达极化角度非0度即为90度的情况，也是通过尝试方法判定极化角度为0度还是90度，针对斜极化雷达，因频域接收机测量结果不包含相位信息，传统方法无法获取斜极化雷达的极化角度。雷达新的线性斜极化辐射发射指标测量与计算成为对其电磁兼容性能指标评估和实施电子对抗与干扰防护的重要难点技术。

发明内容