常见无线电测向体制概述
、经验丰富的操作人员。优良的测向台址环境为电波的正常传播提供条件;正确选择测向体制,以满足使用中的不同要求;精良的测向机是设备基础;在测向的过程中,常常需要处理预想不到的情况,人的知识经验十分宝贵,经验丰富的操作人员,有着非常重要的作用。这是四个必须同时具备的条件。
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。如图(4)所示。条件允许时,也可以用移动测向站,在不同位置依次分时交测。
图4、各测向站的示向交汇
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。单台定位如图(5)所示。
图5、短波单台(站)定位
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。
无线电测向的应用
无线电测向系统的应用在三个方面:一、测定未知辐射源方向和位置的测向系统。测向站(台)可以是固定的,也可能是移动的。例如:在无线电频谱管理中,对未知干扰源的测向与定位。二、测定已知辐射源方向,用以确定自身位置的测向系统。这时测向机通常安装在运动载体上。例如:在船舶航海与飞机飞行中的导航设备。三、引导带有辐射源的运动载体到达预定目标的测向系统。测向站(台)可以是固定的,也可以是移动的。
无线电测向的应用领域包括民用和军用两大方面。无线电频谱管理、自然生态科研、航空管理、寻地与导航、内防安全和体育运动等,属于前者;通信与非通信信号侦察、战略战术电子对抗与反对抗等,在电子战中的应用,属于后者。
无线电测向机的分类方法
经过了近百年的研究、实践与发展,无线电测向机已经拥有了一个庞大的家族。基于着眼点的不同,测向机有着下列各种不同的分类方法(分类中的交叉不可避免):1.依照工作频段分类有:超长波、长波、中波、短波、超短波和微波测向机;2.依照工作方式分类有:固定测向机、移动测向机。移动测向机又因为运载工具的不同,可以进一步分为车载、船载、机载(飞机)测向机以及手持和佩带式测向机;3.依照测向机的作用距离分类(主要指短波)有:近距离测向机、中距离测向机、远(程)距离测向机;4.依照测向天线间隔(基础、孔径)尺寸的大小分类有:大基础测向机、中基础测向机、小基础测向机;5.依照测向天线是否具有放大器分类有:有源天线测向机、无源天线测向机;6.依照测向机所使用的测向天线种类分类有:环(框)形天线测向机、交叉环(框)形天线测向机、间隔双环(框)形天线测向机、单极子(加载)天线测向机、对称阵子(垂直、水平)天线测向机、对数天线测向机、行波环天线测向机、磁性天线测向机、微波透镜天线测向机等;7.依照测向机示向度读出方式分类有:听觉测向机、视觉测向机、数字测向机;8.依照测向机使用接收机的信道分类有:单、双信道测向机、多信道测向机。像上面的分类方法,可能还有一些,这里不再赘述。 测向原理及测向体制概述。
在测向机家庭中,依据不同的测向原理,可以把现有的测向机归纳为不同的测向体制、体系和样式。以下将分别介绍它们的工作原理和特点。
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。
例如:间隔设置的四单元U形天线阵、小基础测向(阿德考克)机,如图(6)所示。
图6、四单元阿德考克天线阵
其表达公式如公式(1)所示。
Uns=kU13sinθcosεUew=kU24cosθcosε
(1)
上面的公式中:Uns、Uew分别为北-南、东-西天线感应电压,θ为来波方位角,ε为来波仰角,k为相位常数( k=2bπ/λ),其中:b为天线间距,λ为工作波长。
对于360度(θ)不同方向的来波,北-南天线感应接收信号的幅度遵循正弦sinθ规律,东西天线感应接收信号的幅度遵循余弦cosθ规律,有了两组信号幅度,测向时设法对二者求解或显示它们的反正切值,即可得到来波方向。这只是幅度比较式测向体制中的一个典型的测向机例子。
幅度比较式测向体制的原理应用十分广泛,其测向机的方向图也不尽相同。例如:环形天线测向机、间隔双环天线测向机、旋转对数天线测向机等,属于直接旋转测向天线和方向图;交叉环天线测向机、U形天线测向