常见无线电测向体制概述

号产生多普勒效应，测定多普勒效应产生的频移，可以确定来波的方向。

为了得到多普勒效应产生的频移，必须使测向天线与被测电波之间做相对运动，通常是以测向天线在接收场中，以足够高的速度运动来实现的，当测向天线完全朝着来波方向运动时，多普勒效应频移量(升高)最大。多普勒测向的基本公式如公式(3)所示。

当测向天线做圆周运动时，会使来波信号的相位受到正弦调制。设：以天线场中心0点为相位参考点，信号的相位为Φ，天线接收信瞬时相位为Φ_(t)，于是有：

式中：ω为信号角频率，Ω为天线旋转角频率，θ为来波方向角度，相位常数kc=2πr/λ，其中r为天线间距，λ为信号波长。

设A_m为被接收信号的振幅值，这时测向天线所收到信号的瞬时值U_(t)的表达式为：

U_(t)=A_mcos［ωt+Φ+k_ccos(Ωt-θ)］

多普勒效应使测向天线接收到的信号产生调相，多普勒相移为Φ_D，于是有：

Φ_D=k_ccos(Ωt-θ)

相应的多普勒频移f为：

f=dΦ_D/dt=-k_csin(Ωt-θ) (3)

多普勒频移f，可以从旋转的测向天线接收到的信号，经过接收机变频、放大、鉴频以后得到。多普勒频移f与0点参考频率相比较，即可得到来波方向角θ。

多普勒测向，通常不是直接旋转测向天线，因为这在工程上难于实现，它是将多郭天线架设在同心圆的圆周上，电子开关顺序快速接通各个天线，等效于旋转测向天线。人们称这种测向机为准多普勒测向机。准多普勒测向原理方框图如图(10)所示。

图10、准多普勒测向原理框图

通常人们希望得到大的多普勒频移，增加天线孔径和开关速度是基本途径。多普勒测向机的测向天线孔径可以使用大、中基础；开关旋转频率数百赫兹，多普勒频称f可以达到数百赫兹，但是开关旋转换频频率的升高，会使产生的边带带宽增加，于是限制了转速。

多普勒测向体制的特点：可以采用中、大基础天线阵，测向灵敏度高，准确度高，没有间距误差，极化误差小，可测仰角，有一定的抗波前失真能力。多普勒测向体制的缺欠是抗干扰性能较差，如：遇到同信道干扰、调频调制干扰时，会产生测向误差。该体制尚在发展之中，改进会使系统变得复杂，造价会随之升高。

五、乌兰韦伯尔测向体制

乌兰韦伯尔测向体制的测向原理：采用大基础测向天线阵，在圆周上架设多付测向天线，来波信号经过可旋转的角度计、移相电路、合差电路，形成合差方向图，而后将信号馈送给接收机。通过旋转角度计，旋转合差方向图，测找来波方向。

以40付测向天线阵元为例，角度计瞬间可与12付天线元耦合，而后分别经过移相补偿电路将信号相位对齐，形成可旋转的等效直线天线阵，12付天线分成两组，每组6付，两组间经过合差电路相加、减，形成合、差方向图。测向时以合、差方向图测找来波方向。在来波方向上，由于两组天线均处在来波的等相位面上，两组天线信号大小相等，差方向图时，输出相减为"零"，合方向图时，为一组天线信号输出的二倍。

由于乌兰韦伯尔测向是进行相位比较，人们常把它归类在比相式测向机。但是从使用者看，最终使用的是信号幅度比较，因此说它是幅度比较式测向机，也有道理。乌兰韦伯尔测向原理方框图如图(11)所示。

图11、乌兰韦伯尔测向原理框图

短波乌兰韦伯尔测向体制，是典型的大基础，测向天线阵直径是最低工作波长的1～5倍。天线阵直径尺寸，根据低端工作频率的不同，达到数百甚至上千米。测向天线单元，可以是宽频带直立天线，也可以是对数周期天线。为了提高天线接收效能，通常在天线阵内侧使用反射网。一付天线阵难于覆盖全部短波频段时，一般是采用内高频，外低频的双层阵。

乌兰韦伯尔测向体制的特点：由于采用大基础天线阵，测向灵敏度高，测向准确度高，测向分辨率高，抗波前失真、抗干扰性能好，可以提供监测综合利用。由于乌兰韦伯尔测向机要求数十根天线、馈线电特性完全一致，加之角度计设计、工艺要求高，以及需要大面积平坦开阔的天线架设场地，这无疑增加了造价和工程建设的难度。带来的问题是造价高，测向场地要求高。

六、到达时间差测向体制

到达时间差测向体制的测向原理：依据电波在行进中，通过测量电波到达测向天线阵各个测向天线单元时间上的差别，确定电波到来的方向。它类似于比相式测向，但是这里测量的参数是时间差，而不是相位差。该测向体制要求被测信号具有确定的调制方式。

到达时间差测向原理基本公式如公式(4)所示。设：垂直架设的测向天线单元A、B间距为2b，来波方向与