[发明专利]一种球面波干涉测向方法

说明书

本发明公开了一种球面波干涉测向方法，能够在接收电磁波为球面波（相位波阵面为球面即可）情况下，对发射源方位进行计算求解。本发明适用于任意球面波辐射场，包括矩形喇叭天线辐射的远场区，具有理论清晰，公式简单，可行性高的特点，在微波测试领域，具有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及微波试验与测试技术，尤其涉及一种球面波干涉测向方法。

背景技术

当前在微波测试领域，大多使用平面波来近似描述发射天线远场区电磁波形式，造成接收天线阵列在使用干涉技术进行测向时误差较大，譬如使用矩形喇叭天线作为微波发射源，矩形喇叭天线波前相位阵面为球面波，在使用平面波近似方式进行干涉测向时，误差较大，无法获得更为精确的方位角，并且这种状况也不能通过提高仪器精度来有效改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种球面波干涉测向方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种适用于球面波的干涉测向方法，包含以下步骤：

步骤1)，设置第一至第三接收天线，使其呈一字型排列、且与发射天线在同一平面内；第一接收天线与第二接收天线距离为L₁，L₁小于发射天线发射的电磁波的半波长；第二接收天线与第三接收天线距离为L₂；第一至第三接收天线仅采用宽波束天线、处于相同频段、组成接收天线阵列；

步骤2)，以第一接收天线所在位置为旋转轴心，将接收天线阵列在(-90°,90°)内旋转任意角度，第一至第三接收天线同时接收发射天线发射的电磁波，令发射天线距第一接收天线距离为d，第一接收天线获得的相位为p1，第二接收天线获得的相位为p2，第三接收天线获得的相位为p3，天线发射的电磁波的波长为λ；

步骤3)，根据以下公式计算θ₀：

O₀＝arcsin(g)

式中，k取值为零；

步骤4)，根据以下方式计算θ₁：

k＝k+1

g₁＝((d+s₁)²-d²-(L₁+L₂)²)/(2d(L₁+L₂))

θ₁＝arcsin(g₁)

步骤5)，重复步骤4)，直至求出与θ₀最为接近的θ₁，此时θ₁即为接收天线阵列旋转的角度，θ₁+90°即为发射天线、第一接收天线的连线和接收天线阵列所在直线之间的夹角。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.在球面波相位情况下，使用本技术可明显提高测向精度；

2.由于矩形喇叭天线发射的电磁波，相位波阵面是球面，所以本技术依然适用于矩形喇叭天线辐射场；

3.公式中包含有参数λ，所以，可以求解任意频率的测向角度。

附图说明

图1是本发明中收发天线布置的示意图；