适用于狭长空间的超宽带测向定位阵列天线及其定位方法技术

本发明专利技术提供了适用于狭长空间的超宽带测向定位阵列天线及其定位方法，涉及导航定位与通信领域

【技术实现步骤摘要】
适用于狭长空间的超宽带测向定位阵列天线及其定位方法


[0001]本专利技术涉及导航定位与通信领域，尤其涉及一种适用于狭长空间的超宽带测向定位阵列天线及其定位方法
。

技术介绍

[0002]基于干涉仪体制的
UWB
测向系统其原理为，在目标与阵列的距离远大于阵列尺度的前提下，每个阵元来波方近似平行，通过测量两阵元相位差结合信号频率得到对应的相位差，根据相位差
、
阵元间距
、
信号频率和入射角度的关系求得入射角度
。
[0003]对于相位干涉仪测角来说，到达角与相位的关系为
[0004][0005]对上式全微分可得
[0006][0007]可以看到从公式来说，影响测角精度的因素包括波长误差和基线误差，分析上式可以得到如下结论：
[0008](1)
测量角度误差和基线长度
d
成反比，基线越长测量角度的误差越小，但由于实工程上受到基线布置条件的限制，基线不可无限增加
。
[0009](2)/>测量角度误差和<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于狭长空间的超宽带测向定位阵列天线，其特征在于，包括布设在垂直相交的水平线和竖直线上的9个天线阵元，水平线位于水平面内，竖直线垂直于水平面，水平线和竖直线被交点分为四个分支；9个天线阵元中，一个天线阵元位于交点上，另外8个天线阵元分为两组，第一组的4个天线阵元分别位于四个分支上，且与交点的距离均为半波长，即
0.5
λ
，第二组的4个天线阵元分别位于四个分支上，且与交点的距离均为
d
，
d&gt;0.5
λ
；
d
的值通过以下方式确定：步骤1，设置
d
的初始值为大于
0.5
λ
的任意值；步骤2，设定入射角度，根据干涉仪测角法测得此时的相位差
Δφ
，同时根据接收机的接收信号测出到达第二组中相对两天线的幅度
A、B
；步骤3，以
d
的初始值作为迭代初值，利用下式进行迭代计算：其中，
A
和
B
是常数，
λ
为波长，
Δφ
为相位差，
n
是迭代次数，
d
n
是第
n
次迭代的值；
λ1是拉格朗日乘子，满足下式：步骤5，当迭代值稳定时，得到的值即为最终确定的
d
值
。2.
基于如权利要求1所述超宽带测向定位阵列天线的入射角校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
第一组的4个近端天线阵元和第二组的4个远端天线阵元同时接收来自某个近场源的信号，使用第一组的4个近端天线阵元测量信号的相位差和初始到达角；
(2)
根据到达角以及第一组天线阵元和第二组天线阵元到交点的距离，计算第一组天线阵元的无耦合信号参数；
(3)
测量每个阵元的真实相位，根据阵元间的耦合效应，构造相位耦合矩阵
C
＝
[c
mn
]
M
×
N
，其中，
M
＝
N
＝9，
C
的对角元素均为1，
C
的其他元素满足
c
mn
＝
c
nm
，通过以下运算得到：，通过以下运算得到：
其中，为耦合阵元实际测量的相位值，为无耦合阵元的相位，
f
为频率，
d
n,m
为阵元
n
和阵元
m
之间的距离；
(4)
对相位耦合矩阵
C
进行转置，得到耦合系数矩阵使用耦合系数矩阵对主阵元的接收信号相位进行补偿：其中，
x
m
为原始测量信号的相位参数，
y
n
为由无耦合信号相位参数得到的无耦合接收信号相位，表示中第
m
行第
n
列的元素；
(5)
使用补偿后的信号重新采用近场下的干涉仪角度估计方法，得到信号源的到达角的更精确的估计值；
(6)
重复步骤2‑5，对阵元间的相位差和到达角进行迭代，直到估计值收敛或达到最大迭代次数，得到一个准确的
、
消除耦合误差的角度值
。3.
一种适用于狭长空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建佳，蔚保国，鲍亚川，杨梦焕，赵军，崔宋祚，苏润佳，田润泽，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：