Моноимпульсный режим сравнения фаз - Phase-comparison monopulse

Моноимпульсный режим сравнения фаз (также называемая фазовой интерферометрией) описывает метод, который можно использовать в радар и пеленгование приложения для точной оценки направления прихода сигнала по разности фаз сигнала, измеренной на двух (или более) отдельных антеннах.^[1]

Математика

Интерферометрия

Предположим, что две антенны разделены расстоянием d, с волновым фронтом, падающим под углом θ, дополнительный путь, по которому сигнал должен пройти между антенной 1 и антенной 2 (см. рисунок), приводит к разности фаз ΔΦ между двумя антеннами. Это можно использовать для расчета направления прибытия, используя:

${displaystyle heta =sin ^{-1}left({frac {lambda Delta Phi }{2pi d}}ight)}$

где λ - длина волны сигнала.

Для получения однозначных результатов антенны должны быть разнесены на половину длины волны или меньше. Однако это может привести к значительной взаимной связи между элементами, что означает, что измерения фазы каждой антенны будут искажены измерениями другой антенны. Подход предполагает, что фазовые центры антенн точно известны. С более сложными антенными конструкциями (такими как логопериодическая антенна ) эффекты взаимной связи могут сделать неизвестным расположение фазовых центров. В этом случае калибровка или электромагнитное моделирование может потребоваться.

Возможность точного измерения фазы сигнала зависит от соотношение сигнал шум (SNR), и, следовательно, точность этого метода зависит от SNR.

Принцип фазовой интерферометрии

Соотношение моноимпульсов

На практике угол θ обычно определяется из отношения моноимпульсов. Коэффициент моноимпульса - это отношение разностного сигнала к суммарному сигналу. Этот метод обычно используется в антенных решетках, где две подрешетки разделены расстоянием. d. Уравнение оценки определяется следующим образом:

${displaystyle Delta /Sigma =-j an left({frac {pi d}{lambda }}sin heta ight).}$

Вывод этого уравнения представлен в ^[2].

Смотрите также

• Интерферометрия с очень длинной базой
• Моноимпульс сравнения амплитуд
• Моноимпульсный радар

Рекомендации

1. Махафза, Бассем Р. (1998). Введение в радиолокационный анализ; Электротехника Обработка сигналов радара. CRC Press. п. 251. ISBN  0-8493-1879-3.
2. Фрид, Хенрик; Йонссон, Б. Л. Г. (2018). «Определение ошибок установки для оценки DOA с четырехквадрантными моноимпульсными массивами с использованием установленных шаблонов элементов». Материалы Атлантической радионаучной конференции (AT-RASC) 2018.