一種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線電測向是依據(jù)電磁波傳播特性，使用儀器設(shè)備測定無線電波來波方向的過 程。測定"來波方向"，是指測向機(jī)所在地實在的電磁環(huán)境中電波達(dá)到的方向，無線電測向， 通常的最終目的是要確定"輻射源的方向"和"輻射源的具體位置"。
[0003] 對于干涉儀測向體制，其測向原理是：依據(jù)電波在行進(jìn)中，從不同方向來的電波到 達(dá)測向天線陣時，在空間上各測向天線單元接收的相位不同，因而相互間的相位差也不同， 通過測定來波相位和相位差，即可確定來波方向。在干涉儀測向方式中，是直接測量測向天 線感應(yīng)電壓的相位，而后求解相位差，其數(shù)學(xué)公式與幅度比較式測向的公式十分相似。干涉 儀測向具有精度高、速度快的特點而在電子戰(zhàn)中得到廣泛應(yīng)用。
[0004] 干涉儀測向體制的特點：采用變基線技術(shù)，可以使用中、大基礎(chǔ)天線陣，采用多信 道接收機(jī)、計算機(jī)和FFT技術(shù)，使得該體制測向靈敏度高，測向準(zhǔn)確度高，測向速度快，可測 仰角，有一定的抗波前失真能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于升空干涉儀測向的方便 安裝與拆卸以及拆卸之后的存放的設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣，可根據(jù)實際情況選擇 規(guī)格與旋轉(zhuǎn)角度，并且將三個有源垂直極化天線接收到的射頻信號矢量合成為一個射頻信 號之后發(fā)送出去。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線 陣，它包括天線陣部分和立桿部分；所述的天線陣部分包括三個有源垂直極化天線、一個天 線中間固定座、三個連接天線中間固定座與有源垂直極化天線的支撐裝置；所述的天線中 間固定座包括一個支臂固定座、一個支臂轉(zhuǎn)動座、一個支臂轉(zhuǎn)動座對稱件和一個立桿底座； 所述的支臂轉(zhuǎn)動座和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件通過轉(zhuǎn)軸帶動支撐裝置和有源垂直極化天線進(jìn)行 水平旋轉(zhuǎn)，通過鎖緊裝置進(jìn)行固定；分別安裝在支臂轉(zhuǎn)動座和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件的兩個有 源垂直極化天線的支撐裝置長度相同，安裝在支臂固定座的有源垂直極化天線與安裝在支 臂轉(zhuǎn)動座的有源垂直極化天線的水平直線距離小于λ/2,其中λ/2為最高工作頻率的半 波長；所述的立桿部分包括立桿和設(shè)置于立桿內(nèi)部的射頻電纜，所述的立桿的一端通過第 一天線緊鎖套連接天線插頭與立桿底座，立桿的另一端通過第二天線緊鎖套連接數(shù)據(jù)接口 和外部測向設(shè)備。
[0007] -種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣還包括主固定座，所述的主固定座通過第二 天線緊鎖套保護(hù)數(shù)據(jù)接口。
[0008] 所述的鎖緊裝置包括旋轉(zhuǎn)螺母和旋轉(zhuǎn)螺母套。
[0009] 所述的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有多個與支臂固定座呈固定角度的定位件，用于在支臂轉(zhuǎn)動座 和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行角度選擇。
[0010] 所述的固定角度包括30度、45度、60度、90度、120度、135度和150度。
[0011] 所述的支撐裝置連接有源垂直極化天線的一端設(shè)置有天線固定座。
[0012] 所述的支臂轉(zhuǎn)動座和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件上均設(shè)置有旋轉(zhuǎn)擋銷。
[0013] 所述的矢量合成器包括兩個單刀三擲開關(guān)、三個單刀六擲開關(guān)、0度功率合成器、 90度功率合成器、180度功率合成器和270度功率合成器；第一單刀三擲開關(guān)的輸入端接收 來自安裝在支臂固定座的有源垂直極化天線的射頻信號，第一單刀三擲開關(guān)的輸出端與第 一單刀六擲開關(guān)連接，第一單刀六擲開關(guān)的五個輸出端分別與〇度功率合成器的第一輸入 端、90度功率合成器的第一輸入端、180度功率合成器的第一輸入端、270度功率合成器的 第一輸入端和第三單刀六擲開關(guān)的第一輸入端連接；第二單刀三擲開關(guān)的第一輸入端和第 二輸入端分別接收來自安裝在支臂轉(zhuǎn)動座的有源垂直極化天線和安裝在支臂轉(zhuǎn)動座對稱 件的有源垂直極化天線，第二單刀三擲開關(guān)的輸出端與第二單刀六擲開關(guān)的輸入端連接， 第二單刀六擲開關(guān)的其中四個輸出端分別與〇度功率合成器的第二輸入端、90度功率合成 器的第二輸入端、180度功率合成器的第二輸入端和270度功率合成器的第二輸入端連接， 第二單刀六擲開關(guān)的第五輸出端通過電阻接地；〇度功率合成器、90度功率合成器、180度 功率合成器和270度功率合成器的輸出端分別與第三單刀六擲開關(guān)的第二輸入端、第三輸 入端、第四輸入端和第五輸入端連接，第三單刀六擲開關(guān)的輸出端輸出矢量合成后的射頻 信號至數(shù)據(jù)接口。
[0014] 所述的0度功率合成器、90度功率合成器、180度功率合成器和270度功率合成器 均包括一個移相器和一個合成器，移相器的輸入端分別接收來自第一單刀六擲開關(guān)和第二 單刀六擲開關(guān)的信號，移相器的兩個輸出端與合成器連接，合成器的輸出端與第三單刀六 擲開關(guān)連接。
[0015] 所述的矢量合成器還包括一個控制輸入端口，所述的控制輸入端口接受外部的 TTL電平信號，用于控制安裝在支臂轉(zhuǎn)動座的有源垂直極化天線和安裝在支臂轉(zhuǎn)動座對稱 件的有源垂直極化天線的切換，以及用于控制移相器的相位。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：
[0017] (1)本發(fā)明提供了一種便于安裝與拆卸的干涉儀天線陣，可以根據(jù)實際情況選擇 規(guī)格不同的有源垂直極化天線，只需將不同規(guī)格的天線陣部分進(jìn)行安裝即可；并且在天線 陣使用完成之后，將三個有源垂直極化天線旋轉(zhuǎn)至一起，方便存放。
[0018] (2)采用旋轉(zhuǎn)和鎖緊裝置，使得天線角度的可以根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇，實用性 強(qiáng)。
[0019] (3)進(jìn)一步的，由于本發(fā)明會在安裝與拆卸的過程中，會將天線進(jìn)行打開與合攏， 會產(chǎn)生角度重新計算的問題。而當(dāng)采用了在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置固定角度定位件的方式，可以對常 用的角度進(jìn)行快速對齊，使用方便可靠。
[0020] (4)本發(fā)明還將矢量合成器設(shè)置于干涉儀天線陣上，將三個有源垂直極化天線接 收到的三個射頻信號進(jìn)行合成，并將合成后的射頻信號發(fā)送出去，方便后續(xù)電路進(jìn)行處理。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明實施例1分解結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明實施例1裝配完成后的結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖3為天線中間固定座局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4為數(shù)據(jù)接口結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖5為本發(fā)明實施例2分解結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖6為本發(fā)明矢量合成器模塊框圖；
[0027] 圖7為本發(fā)明原理圖；
[0028] 圖中，1-天線陣部分，2-立桿部分，3-有源垂直極化天線，4-天線中間固定座， 5_支撐裝置，6-支臂固定座，7-支臂轉(zhuǎn)動座，8-支臂轉(zhuǎn)動座對稱件，9-立桿底座，10-轉(zhuǎn)軸， 11-立桿，12-天線插頭，13-數(shù)據(jù)接口，14-第一天線緊鎖套，15-第二天線緊鎖套，16-主固 定座，17-旋轉(zhuǎn)螺母，18-旋轉(zhuǎn)螺母套，19-天線固定座，20-旋轉(zhuǎn)擋銷，21-矢量合成器。
【具體實施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0030] 如圖1和圖5所示，一種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣，它包括天線陣部分1和 立桿部分2。
[0031] 如圖2所示，所述的天線陣部分1包括三個有源垂直極化天線3、一個天線中間固 定座4、三個連接天線中間固定座4與有源垂直極化天線3的支撐裝置5。
[0032] 如圖3所示，所述的天線中間固定座4包括一個支臂固定座6、一個支臂轉(zhuǎn)動座7、 一個支臂轉(zhuǎn)動座對稱件8和一個立桿底座9 ;所述的支臂轉(zhuǎn)動座7和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件8通 過轉(zhuǎn)軸10帶動支撐裝置5和有源垂直極化天線3進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，通過鎖緊裝置進(jìn)行固定。
[0033] 分別安裝在支臂轉(zhuǎn)動座7和支臂轉(zhuǎn)動座對稱件8的兩個有源垂直極化天線的支撐 裝置5長度相同。
[0034] 為了避免相位模糊，安裝在支臂固定座6的有源垂直極化天線3與安裝在支臂轉(zhuǎn) 動座7的有源垂直極化天線3的水平直線距離小于λ/2,其中λ/2為最高工作頻率的半波 長。
[0035] 安裝在支臂固定座6上的天線和安裝在支臂轉(zhuǎn)動座7上的天線之間的距離，與安 裝在支臂固定座6上的天線和安裝在支臂轉(zhuǎn)動座對稱件8上的天線之間的距離相等，且不 超過λ/2,即最高工作頻率的半波長，相位不超過180度。在此我們選擇最高工作頻率的 150 度。
[0036] 此時，會有兩種情況產(chǎn)生，支撐裝置5較短和支撐裝置5較長：如圖1所示，實施 例1為對于支撐裝置5較長的情況，天線距離為600mm，此時的工作頻率為70~200MHz ;如 圖4所示，實施例2為對于支撐裝置5較短的情況，天線距離為220mm，此時的工作頻率為 200 ~500 〇
[0037] 所述的立桿部分2包括立桿11和設(shè)置于立桿11內(nèi)部的射頻電纜，所述的立桿11 的一端通過第一天線緊鎖套14連接天線插頭12與立桿底座9,如圖4所示，立桿11的另一 端通過第二天線緊鎖套15連接數(shù)據(jù)接口 13和外部測向設(shè)備。
[0038] 一種設(shè)有矢量合成器的干涉儀天線陣還包括主固定座16,所述的主固定座16通 過第二天線緊鎖套15保護(hù)數(shù)據(jù)接口 13。
[0039] 在天線使用完成之后，進(jìn)行拆卸的過程之后，立桿部分2的數(shù)據(jù)接口 13會暴露在 空氣中，而采用主固定座16對數(shù)據(jù)接口 13進(jìn)行保護(hù)，提高整個天線陣的壽命。
[0040] 所述的鎖緊裝置包括旋轉(zhuǎn)螺母17和旋轉(zhuǎn)螺母套18。所述的轉(zhuǎn)軸10上設(shè)置有多個 與支臂固定座6呈固定角度的定位件，用于在支臂轉(zhuǎn)動座7和支臂轉(zhuǎn)