雙通道相關(guān)干涉測(cè)向技術(shù)

無(wú)線電信號(hào)的方向測(cè)量方法的物理基礎(chǔ)是電磁波的遠(yuǎn)場(chǎng)傳播特性。在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)域的平面或球面電磁波具有下列的特性：1.是橫電磁波，即電磁場(chǎng)（強(qiáng)度）矢量只在與傳播矢量垂直的方向。在自由空間，傳播矢量的方向與能量傳播方向即坡印廷矢量的方向相同。2.等相位面的法線矢量也與傳播矢量的方向相同。

因此可以明顯地看出，存在兩種確定傳播矢量方向的方法：測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)（或極化）方向和測(cè)量（等）相位面空間的位置。所以，人們也把測(cè)向方法區(qū)分為幅度（或極化）和相位測(cè)向體制（技術(shù)）。

從技術(shù)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，先有幅度（或極化）的測(cè)向體制，然后有相位測(cè)向體制。根據(jù)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，（比）幅度方法的測(cè)向體制在硬件實(shí)現(xiàn)上相對(duì)比較簡(jiǎn)單些，所以其測(cè)量方向的準(zhǔn)確度也較低一些。隨著雙通道接收機(jī)技術(shù)的成熟，相位測(cè)向體制開(kāi)始了應(yīng)用，而且，表現(xiàn)了高的測(cè)向準(zhǔn)確度的結(jié)果。而相位體制中的相關(guān)干涉儀技術(shù)又是相位技術(shù)中的一種。

它們真正應(yīng)用于商品是上世紀(jì)90年代，法國(guó)的THOMSON公司推出的TRC-8010系列和ESMERALDA，德國(guó)的R/S公司的DDF-05M和DDF-190（單通道相關(guān)干涉測(cè)向，實(shí)為準(zhǔn)相關(guān)干涉測(cè)向）系統(tǒng)都是基于相關(guān)干涉儀技術(shù)的產(chǎn)品。

相關(guān)干涉儀技術(shù)的測(cè)量過(guò)程中，每次至少需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)單元天線的（復(fù)數(shù)）信號(hào)電壓（幅度和/或相位差），因此也至少需要兩臺(tái)相關(guān)接收機(jī)或一臺(tái)雙通道接收機(jī)。然后對(duì)在適當(dāng)?shù)念l率和方位間隔上建立的采樣的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算和插值計(jì)算，以獲得來(lái)波到達(dá)角。

采用相關(guān)干涉儀技術(shù)組成的測(cè)向設(shè)備（機(jī)），具有下列幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：
1． 測(cè)向準(zhǔn)確度高：通常在VHF/UHF（20~3000MHz）全波段內(nèi)，可以達(dá)到1?RMS；
2． 測(cè)向靈敏度高：全波段內(nèi)可以達(dá)到1~10?V/m，甚至更高；
3． 測(cè)向速度快：如果在系統(tǒng)中采用多通道接收機(jī)，則信號(hào)的最小駐留時(shí)間可以做到小于1ms，一般采用雙通道接收機(jī)的場(chǎng)合，也能達(dá)到1ms左右。
4． 抗干擾能力強(qiáng)：對(duì)同信道的干擾抗擾度為3~5dB，對(duì)多路徑干擾引起的測(cè)向誤差比幅度測(cè)向體制和多普勒體制的誤差低數(shù)倍。
5． 穩(wěn)定性優(yōu)越：雙通道或多通道體制的相關(guān)干涉儀技術(shù)的設(shè)備，需要的測(cè)向天線的樣本數(shù)據(jù)也比較少，對(duì)于較大的基線情況甚至不需要借助于測(cè)向天線的樣本數(shù)據(jù)就能進(jìn)行測(cè)向。體現(xiàn)了雙通道或多通道體制的相關(guān)干涉儀技術(shù)的設(shè)備超乎尋常的穩(wěn)定性。

由于相關(guān)干涉儀技術(shù)明顯的優(yōu)越性，可以說(shuō)其性能的改觀幾乎達(dá)到了數(shù)量級(jí)的提高，尤其是在電磁環(huán)境較復(fù)雜的地方，其效果要比過(guò)去的比幅度測(cè)向體制和多普勒體制的效果都要好。

南京新興電子系統(tǒng)有限公司由于上世紀(jì)90年代末瞄準(zhǔn)世界科技的前沿，成功地研制（開(kāi)發(fā)）了DF-4F/M和DF-5F/M型全數(shù)字雙通道相關(guān)干涉儀的固定和移動(dòng)監(jiān)測(cè)測(cè)向站。其性能指標(biāo)也已經(jīng)達(dá)到世界同類型號(hào)產(chǎn)品的先進(jìn)指標(biāo)。除了雙通道接收機(jī)是由國(guó)外進(jìn)口外。其余所有的主要設(shè)備，例如：測(cè)向天線陣、寬頻帶的雙通道天線電旋開(kāi)關(guān)、多功能的低噪聲寬頻帶放大器、低插損的寬頻帶天線選擇器、寬頻帶有源全向監(jiān)測(cè)天線、DSP單元和測(cè)向處理器等都是由本公司的技術(shù)人員自行研制和開(kāi)發(fā)的。

南京新興電子系統(tǒng)有限公司的DF-4F/M型全數(shù)字無(wú)線電監(jiān)測(cè)和雙通道相關(guān)干涉測(cè)向系統(tǒng)、DF-5SM型全數(shù)字無(wú)線電監(jiān)測(cè)和單通道相關(guān)干涉測(cè)向系統(tǒng)于2000年10月通過(guò)了由江蘇省科委和國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心專家們主持的技術(shù)鑒定。的確認(rèn)上述兩套系統(tǒng)皆屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，并達(dá)到了當(dāng)代國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。此外，上述系統(tǒng)還獲得了2001年江蘇省和南京市的科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。并雙雙被列入2001年重點(diǎn)新產(chǎn)品發(fā)展計(jì)劃。

最后，我們需要指出，采用相關(guān)干涉儀技術(shù)的測(cè)向設(shè)備（測(cè)向機(jī)）中，基本要求是采用多（至少是雙）通道接收機(jī)（或二臺(tái)相干接收機(jī)）。若采用單通道接收機(jī)組成單通道相關(guān)干涉儀測(cè)向系統(tǒng)。這顯然是一種相關(guān)干涉儀技術(shù)的簡(jiǎn)化方案。既然還是一種相關(guān)干涉儀技術(shù)，測(cè)量時(shí)必須取得相位信息。于是必須先將相位信息轉(zhuǎn)換成幅度信息（因?yàn)閱瓮ǖ澜邮諜C(jī)不能測(cè)量相位值，而只能測(cè)量信號(hào)的幅度值），然后將幅度信息再轉(zhuǎn)換成相位信息。這樣的轉(zhuǎn)換是需要用硬件（高頻器件組合）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于這些高頻器件的引入會(huì)對(duì)系統(tǒng)的性能都帶來(lái)一定的影響，特別是信號(hào)的損耗。這會(huì)降低系統(tǒng)的靈敏度和增加系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的測(cè)向準(zhǔn)確度和靈敏度的降低，以及測(cè)向時(shí)間的增加。對(duì)于系統(tǒng)信號(hào)的插入損耗，一般需要采用有源單元天線來(lái)彌補(bǔ)。單通道由于需要比較密集的樣本數(shù)據(jù)，故需增加測(cè)向天線的單元的數(shù)量（通常采用9單元；而雙通道相關(guān)干涉儀技術(shù)的測(cè)向機(jī)中的測(cè)向天線的單元的數(shù)量通常只用5 個(gè)單元），這也導(dǎo)致了單通道相關(guān)干涉儀測(cè)向系統(tǒng)中的硬件組成要比雙通道的更累贅。由于單通道相關(guān)干涉儀測(cè)向系統(tǒng)是一種簡(jiǎn)化的方法，因此也必定具有一定的不足的地方，這也是符合客觀規(guī)律的。于是，其電性能指標(biāo)都要遜色于雙通道相關(guān)干涉儀測(cè)向系統(tǒng)。至于設(shè)備的價(jià)格主要差別在雙通道接收機(jī)的價(jià)格與單通道接收機(jī)的價(jià)格，但是其性能卻要優(yōu)越得多。