[发明专利]基于宽带双极化天线阵列的相位干涉仪的测向方法

摘要

本发明涉一种基于宽带双极化天线阵列的相位干涉仪及其测向方法，其特征在于包括三个双极化超宽带喇叭天线单元、金属安装底盘和宽带微波吸波材料，其中双极化超宽带喇叭天线采用金属结构，两个极化端口正交放置，采用同轴线底部馈电，缝隙为连续渐变结构；天线单元底部为波导腔体结构，以实现阻抗匹配功能，腔体周围四个金属臂引入渐变结构，以进一步实现阻抗匹配，降低电压驻波比；天线的四个脊采用倒角处理，以降低两个端口的电压驻波比，本发明适用于星载、机载、弹载以其他相关的无线电测向系统，具有更为全面的参数测量功能和平台的适应性。

主权项

1.一种基于宽带双极化天线阵列的相位干涉仪的测向方法，其特征在于所述基于宽带双极化天线阵列的相位干涉仪采用三单元超宽带双极化开放式加脊喇叭天线阵列，形成六端口网络，每个单元为双极化结构，提供两个极化端口，每个天线单元在主辐射方向上形成极化正交的电磁场，以感知和测量入射电磁波信号的两个正交极化分量，即包括三个双极化超宽带喇叭天线单元、金属安装底盘和宽带微波吸波材料，其中双极化超宽带喇叭天线采用金属结构，两个极化端口正交放置，采用同轴线底部馈电，缝隙为连续渐变结构；天线单元底部为波导腔体结构，以实现阻抗匹配功能，腔体周围四个金属臂引入渐变结构，以进一步实现阻抗匹配，降低电压驻波比；天线的四个脊采用倒角处理，以降低两个端口的电压驻波比；三个双极化超宽带喇叭天线单元经金属安装底盘安装于金属工作平台上，整个金属平台上方除天线之外的区域设有宽带微波吸波材料；所述基于宽带双极化天线阵列的相位干涉仪的侧向方法如下：以坐标o为原点，此时天线单元i的远区辐射电场可表示为：假设入射信号为：式中，|S_in|和分别为入射信号的幅度和相位，γ_in和η_in分别为如射信号的幅度和相位极化角，六个天线端口的接收输出电压可表示为：为了排除入射信号的幅度和相位对相位干涉仪测向和测极化参数的影响，采用单元之间的比较方法，即考察单元之间的幅度和相位极化差异，有6个天线端口，采用5个基线进行角度估计，这五个基线组合为：1_H至1_V、1_V至2_H、2_H至2_V、2_V至3_H和3_H至3_V，在信号对u1H和u1V比较中可得：在信号对u1V和u2H比较中可得：在信号对u2V和u2H比较中可得：在信号对u3H和u2V比较中可得：在信号对u3V和u3H比较中可得：定义向量[ε]和[δ]分别为：假设入射信号被阵列单元接收后，数字化后的信号电压经过处理后，得到向量[ε]和[δ]的估值分别为：根据公式(27)和(29)，获得误差向量：根据公式(28)和(30)，获得误差向量：基于公式(30)和公式(34)，利用最小二乘法，可估计计算出入射信号的参数