被动雷达导引头旋转式相位干涉仪测向方法
第11卷 第3期 太赫兹科学与电子信息学报Vo1．11，No．3 2013年6月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Jun．，2013
文章编号：2095-4980(2013)03-0382-06
被动雷达导引头旋转式相位干涉仪测向方法
祝 俊，李昀豪，王 军，唐 斌，何 明
(电子科技大学 电子工程学院，四川 成都 611731)
摘 要：研究了在超宽频段一种被动雷达导引头旋转式干涉仪无模糊测向方法。在2个相邻雷达脉冲到达时，干涉仪2次测量相位差变化不超过π的情况下，可用基于数字积分器解决测向
模糊问题。而在干涉仪测量相位差变化超过π的情况下，基于相位连续特性，通过对数字积分器
的结果作修正可实现无模糊测向。本文设计并实现了一种针对8 mm波段被动雷达导引头旋转式相
位干涉仪测向系统，系统仿真和硬件测试结果证明了该算法的正确性和有效性。
关键词：旋转式干涉仪；测向；解模糊；被动雷达导引头
中图分类号：TN971+. 5 文献标识码：A doi：10.11805/TKYDA201303.0382
A direction finding method for passive radar seeker
using rolling phase interferometer
ZHU Jun，LI Yun-hao，WANG Jun，TANG Bin，HE Ming
(School of Electronic Engineering，UESTC，Chengdu Sichuan 611731，China)
Abstract：A direction finding method for ultra-wide band passive radar seeker using rolling phase interferometer is proposed. Using digital integrator, the system could solve phase ambiguity under the condition
that the change of phase difference from two successively received pulses is smaller thanπ. Meanwhile, based
on the continuity of phase difference, modifying the results of digital integrator solves phase ambiguity when
change of phase difference is larger thanπ. In order to verify the effectiveness of proposed structure and
algorithm, an 8mm wavelength passive radar seeker system using rolling phase interferometer is designed and
implemented．Simulations and hardware tests show the validity and effectiveness of the proposed method.
Key words：rolling phase interferometer；direction finding；ambiguity solving；passive radar seeker
被动雷达导引头常采用相位干涉仪测向方法实现对目标辐射源进行角度测量[1–2]。旋转式相位干涉仪利用一对测向天线，采用时延跟踪环路形成电子角度跟踪系统，使角度信息转换为弹体旋转频率的交流幅度与相位信息，可在保证测角精确度的基础上获得较大的不模糊测角范围，从而实现对目标的空间定向。随着现代雷达技术的逐步发展，高频段的雷达信号越来越多地应用在雷达或雷达导引头中，主要包括C,X,Ku频段并扩展至Ka频段，随之而来的是更多高次模糊相位差值，导致常规的旋转干涉仪测向体制在这样的环境中难以较好地完成测向解模糊。当旋转干涉仪对两相邻脉冲到达的两次测量相位差变化超过π的情况进行测向，用模拟或数字积分原理进行测向解模糊[1,3–4]的方法可能失效。基于半圆阵或多组任意基线，采用多组模糊集求交集的解模糊算法，但该算法需要多个接收通道，增加了系统体积与功耗[5–8]。
基于相位连续特性，通过对基于数字积分器的结果判别是否存在二阶差分突变而进行修正，可解决干涉仪相邻脉冲相位差变化超过π的情况下无模糊测向问题，即解决了超宽频段下的被动雷达导引头无模糊测向难题。通过构建8 mm波段被动雷达导引头旋转式相位干涉仪测向系统，仿真和硬件系统测试结果证明所提方法不仅具有较准确的解模糊性能，且可以正确地实现目标源测向。
1 旋转式相位干涉仪测向原理
图1中，干涉仪旋转平台在XOY平面上以角速度ω匀速转动，A,B 2个天线在转动圆的同一直径上，,A B距
收稿日期：2012-11-26；修回日期：2013-01-21