Detectorul de direcție pe baza interferometrului determină unghiul față de sursa undelor electromagnetice prin măsurarea directă a diferenței de fază dintre semnalele recepționate de către elementele AS individuale situate în diferite puncte din spațiu.
O singură definiție a azimutului și unghiul sursei de radiație este posibilă numai cu ajutorul a cel puțin trei antene, distanța între care nu depășește jumătatea lungimii de undă. Dacă Φ1, Φ2 și Φ3 sunt fazele tensiunilor la ieșirile fiecărui element de antenă, azimutul se calculează după următoarea formulă:
.
Iar unghiul de înălțime poate fi obținut prin formula:
.
În practică, difuzoarele, alcătuite din trei elemente de antenă, sunt completate de un număr mare de elemente pentru a adapta în mod optim sistemul la frecvența de funcționare. Pentru a îmbunătăți acuratețea căutătorilor de direcție radio cu bază redusă, se folosesc elemente situate la o distanță mai mare de jumătate din lungimea de undă. Cele mai des folosite AS de acest tip sunt o antenă inelară și o rețea triunghiulară.
Antena triunghiulară a interferometrului
Antenele triunghiulare sunt de obicei utilizate la frecvențe mai mici de 30 MHz. La frecvențe mai mari, se recomandă utilizarea unor rețele de antene de sonerie din următoarele motive:
- Sunt asigurate aceleași condiții electromagnetice pentru toate elementele zăbrele;
- Minimizează influența reciprocă dintre antenele rețelei și catarg;
- Datorită simetriei față de centru, se formează aceleași caracteristici, independente de direcție.
Deoarece o definiție a fazei cu o singură valoare este posibilă numai cu ± 180 grade, acest lucru impune anumite cerințe. Așa cum am menționat mai devreme, într-un sistem de antenă de trei elemente, distanța dintre elementele individuale nu trebuie să depășească jumătate din lungimea de undă cea mai scurtă a intervalului de operare. Pentru interferometrele cu mai multe elemente sunt disponibile următoarele opțiuni:
- Utilizarea grupurilor de antene augmentate: În acest caz, diferența de fază a elementelor adiacente este întotdeauna mai mică de 180 de grade; Astfel se poate evita ambiguitatea rulmentului;
- Utilizarea "grupurilor de antene descărcate": în acest caz, cel puțin una dintre perechile de elemente învecinate are o deplasare de fază de> 180 grade.
Există următoarele metode pentru rezolvarea rulmenților de ambiguitate:
- Utilizarea AS, distanța dintre elementele antenei fiind mai mică de jumătate din lungimea de undă;
- Utilizarea rețelelor de antene inel în care cel puțin o pereche de antene are o diferență de fază mai mică de 180 de grade.
Cea mai eficientă metodă de eliminare a ambiguității pentru grupurile de antene descărcate este metoda de corelare.
Principiul de bază al interferometrului de corelare este de a compara diferențele de fază măsurate cu cele calculate pentru un sistem de antenă dat într-o anumită direcție. Comparația are loc prin calcularea unei erori patratice sau prin formarea unui coeficient de corelare pentru două seturi de date (măsurate și calculate). Dacă se folosesc valori diferite ale azimutului la compararea seturilor de date, rulmentul este determinat din datele pentru care valoarea coeficientului de corelație este maximă.
Aceasta ilustrează un exemplu pentru un sistem de antenă cu 5 elemente: fiecare coloană a matricei de date corespunde unghiului de sosire a undei. și formează un vector de comparație. Elementele vectorilor de comparație sunt deplasările de fază așteptate dintre elementele AS pentru un anumit unghi de sosire al valului. Matricea superioară 5x1 conține diferențele măsurate de fază și este un vector de măsurare matematic.
Metoda de corelare a determinării lagărului
Pentru a determina unghiul de sosire al unei valuri, fiecare coloană a matricei inferioare se corelează cu vectorul de măsurare prin înmulțire. Ca rezultat, se obține funcția de corelație K (?), Care atinge maximul său cu cea mai mare coincidență dintre elementele matricei de comparație și matricea de măsurare. Unghiul corespunzător vectorului de comparație, pentru care funcția de corelare are un maxim, este rulmentul.
Această metodă este un caz special al algoritmului de generare a razei. prin procesarea semnalelor matricei de senzori. Prin această metodă a început o nouă rundă de dezvoltare a direcției radio.
Prostii similare:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: