干涉仪阵列测向误差分析及校准方法研究

中国电子科技集团公司第二十九研究所 姜志成

本文根据相位干涉仪测向原理，对测向误差进行了详细的分析研究。按照误差分析的结果，给出了一种相位校准方案，并经过仿真模拟和实际应用来验证。

在经典的比幅、比相和测时差三种瞬时测向体制中，对辐射源进行测向定位的相位干涉仪在军事和民用领域内都有着重要而广泛的应用。

事实上，对辐射源开展测向定位是电子战装备最重要的技术要求之一，追求更高精度的测向定位技术正成为电子战前进的方向。

本文从相位干涉仪测向原理入手，对干涉仪测向进行详细的误差分析并根据误差分析的结果，提出了干涉仪测向的相位校准方法。经仿真模拟及实际应用结果表明，通过本文提供的相位校准方法，可以消除接收通道间的固有相差，提高测向精度，改善系统性能。

1 误差分析

如图1所示，设两副天线分别安装在间隔为d的基线的两端A1和A2，信号入射角与基线法线的夹角为θ，则由天线1和天线2所接收到的远场辐射信号之的相位差为式(1)：

图1 干涉仪测向原理

式(1)中，λ为辐射源电磁波的波长；θ是信号入射角与基线法线的夹角。

式(2)中，n是以波长为单位度量的天线间距波长比。因此，只要测量出Φ，就可以得出辐射源的到达方向，如式(3)：

对式(3)求微分，可算出干涉仪的测向精度，如式(4)：

由式(4)可知，对于一个高精度的系统来讲，ΔΦ应该是小的，而n则应该大。但是，若n值越大，Φ值就越容易超过2π或-π～π的范围，从而引起测量相位差的模糊（因为相位差测量设备一般是以2π为模，只能测量2π范围内的相位变化）。……