單脈沖天線
[拼音]:danmaichong tianxian
[外文]:monopulse antenna
用幾個波束同時從一個脈沖中獲得目標(biāo)方向信息的跟蹤天線。
單脈沖體制的研究始自30年代。1947年美國R.M.貝奇比較完整地提出單脈沖方案。1957年美國研制成第一部單脈沖靶場精密跟蹤雷達(dá),此后單脈沖天線遂得到迅速發(fā)展。
工作原理
為了獲得目標(biāo)方向信息,需要在同一瞬間對數(shù)個天線波束收到的回波信號進(jìn)行比較,這有三種方法。
(1)幅度單脈沖法:比較偏軸波束收到信號的幅度調(diào)制來提取信息;
(2)相位單脈沖法:比較兩個波束收到信號的相位來提取角信息;
(3)幅相單脈沖法:一個平面比較幅度產(chǎn)生誤差信號,另一平面比較相位產(chǎn)生誤差信號。幅度單脈沖法由于天線結(jié)構(gòu)合理、電性能好和電軸穩(wěn)定,應(yīng)用最廣。它的經(jīng)典形式由四喇叭饋源和一個反射面組成,經(jīng)比較網(wǎng)絡(luò)可得和信號、方位差信號和俯仰差信號。和信號提供目標(biāo)距離信息并作為參考信號。差信號提供角誤差信息,其幅度確定目標(biāo)偏軸大小,誤差信號與參考信號的相位差確定偏軸方向。當(dāng)電軸對準(zhǔn)目標(biāo)時,誤差信號為零,此時天線不轉(zhuǎn)動;當(dāng)目標(biāo)偏離軸向時則有誤差信號輸出,伺服系統(tǒng)便驅(qū)使天線正向或反向運動,直至自動跟蹤目標(biāo)。幅度單脈沖天線的主要質(zhì)量指標(biāo)是距離靈敏度、角度靈敏度和誤差靈敏度。距離靈敏度是和信號隨目標(biāo)距離的變化率。角度靈敏度是誤差信號隨目標(biāo)角位置的變化率。誤差靈敏度是誤差信號在瞄準(zhǔn)軸上的變化率,即誤差電壓在瞄準(zhǔn)軸上的斜率。它們直接同天線的和波束增益、差波束斜率和增益有關(guān)。
饋源
饋源是單脈沖天線的關(guān)鍵,它分為多喇叭饋源、多模饋源及多模多喇叭饋源。多喇叭饋源包括四喇叭、五喇叭、八喇叭和十二喇叭饋源等。多模饋源是利用方形或圓形光壁波導(dǎo)或波紋波導(dǎo)中的高次模來形成和差信號。多模多喇叭饋源是在 E面用重疊的四個喇叭實現(xiàn)和差,H面用多模實現(xiàn)和差,這種饋源能在兩個主平面實現(xiàn)2:1的激勵寬度,其電性能與理想饋源取得的性能相當(dāng)接近,同時也簡化了比較網(wǎng)絡(luò)和混合接頭。
單脈沖天線最常用的形式是雙反射面天線(見反射面天線)。單脈沖雷達(dá)天線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,它需要三套獨立的,但幅、相特性一致的接收機(jī)。因此在單脈沖雷達(dá)問世后,又出現(xiàn)了將接收機(jī)通道合并為單路和雙路的單脈沖天線和各種假單脈沖天線,這些天線都具備抗回答式調(diào)幅干擾的能力。單路隱蔽掃描假單脈沖天線的饋電系統(tǒng)與單脈沖天線的相同,而接收和信號處理電路與40年代使用的圓錐掃描天線相同,將二者結(jié)合在一起的則是饋線中所增加的一套特殊射頻合成網(wǎng)絡(luò)。這類天線都用誤差信號來確定目標(biāo)在空間的位置關(guān)系。對于圓錐掃描天線(見圖)來說,天線波束與天線軸線偏離一定角度,在跟蹤過程中天線波束圍繞軸線旋轉(zhuǎn),然后比較波束在不同指向時得到的一系列回波信號幅度,從而得出角度誤差信號。在假單脈沖天線中,這個任務(wù)由射頻合成網(wǎng)絡(luò)來完成。
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標(biāo)簽:danmaichong tianxian、單脈沖天線
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文章名稱:《單脈沖天線》
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