單脈沖二次監(jiān)視雷達(dá)天線波瓣測量方案研究

0 引 言
　　
二次雷達(dá)系統(tǒng)在民航空管 領(lǐng)域的重要性勿需置疑,但由于該系統(tǒng)的復(fù)雜程度,決定了對其設(shè)備各級單元及系統(tǒng)整體性能的測試,帶來了一定的難度。目前中國民航尚未建立起一套完整的、系 統(tǒng)性的雷達(dá)綜合測試系統(tǒng),更不可能更多地去研究、優(yōu)化系統(tǒng)測試方法。同時,目前民航有關(guān)部門正在建立空管設(shè)備系統(tǒng)測試評估平臺,并且有關(guān)部門還在籌備建設(shè) 雷達(dá)合資工廠,雷達(dá)天線性能測試系統(tǒng)作為其中的一個主要組成部分,如何更好地展開建設(shè),是目前建設(shè)者需考慮的一個重要課題。由此,本文著重從二次雷達(dá)天線 測試方案進(jìn)行研究。

　　
1 單脈沖二次雷達(dá)(MSSR)工作原理
　　
單脈沖二次雷達(dá)為三脈沖體制,它的詢問信號為脈幅調(diào)制(PAM)信號。詢問脈沖由三個脈沖組成,P1,P3脈沖為詢問信息脈沖,由定向天線發(fā)射;P2脈沖為旁瓣抑制脈沖,由全向天線發(fā)射。按照P1和P3脈沖的時間間隔可以分為六種詢問模式,見表1。

近代民航的航管二次雷達(dá),一般只用A模式和C模式輪流詢問,這樣,在航管中心熒光屏上就能同時在目標(biāo)旁顯示出飛機(jī)的代號和高度。這里稱這種雷達(dá)為A-C模式二次雷達(dá),其時間關(guān)系如圖1所示。

2 單脈沖二次雷達(dá)測試方法及影響分析
　　
目前對于二次雷達(dá)天線波瓣測量的方法主要有兩種:
　　(1) 遠(yuǎn)場法,通常稱為外部測量法。把射頻接收測量設(shè)備放于雷達(dá)天線作用范圍內(nèi)的某點(diǎn),通過對二次雷達(dá)天線發(fā)射的電磁波進(jìn)行檢測,從而得出二次雷達(dá)天線水平波瓣圖。
　　(2) 內(nèi)部測量法,把測量設(shè)備接于雷達(dá)接收通道輸入端進(jìn)行檢測。

2.1 外部測量法分析

　　外部測量法原理如圖2所示。

外部測量法是日常對天線進(jìn)行測試時常用的一種最直觀的方法,也是最有效的方法,但同時應(yīng)用在二次雷達(dá)天線測量中也存在著不足,通過二次雷達(dá)原理可知,二次雷達(dá)系統(tǒng)工作時,只發(fā)射和(Σ)信號與控制信號(Ω),而差(Δ)信號只用于接收。因此該方法只能測量和(Σ)通道與控制(Ω)通道的波瓣圖, 不能測量差(Δ)通道的波瓣,而差信號在判別目標(biāo)方位角起著至關(guān)重要的作用。再者,難以使兩發(fā)射通道波瓣圖實(shí)現(xiàn)較好的重疊。由于兩通道是不同時刻輻 射的電磁波,難以分辨各通道何時發(fā)射的電磁波,難以對兩通道不同時刻發(fā)射的電磁波進(jìn)行分離,繼而增加了系統(tǒng)測量的難度和復(fù)雜性。

2.2 內(nèi)部測量法分析

內(nèi)部測量法原理如圖3所示。

內(nèi)部測量法從測量原理可知,它只能測量二次雷達(dá)天線三個通道接收時的波瓣特性,而無法測量發(fā)射時的波瓣特性。若天線上的某一列饋存在駐波,在天線接收 時對波瓣的影響不會太大,但在發(fā)射時此列列饋對二次雷達(dá)天線波瓣的影響將變得較大,所以這種測量法并不能反映出二次雷達(dá)天線發(fā)射時真實(shí)的波瓣特性。