单脉冲二次监视雷达天线波瓣测量方案研究

2.3 影响分析
A/C模式二次雷达代码数据项由八进制数转换,初始格式如表2所示。
表2 二次雷达代码数据格式

应答机响应A模式询问的应答码是识别码,飞机的识别应答码到其低12位,按八进制进行编码,12个信息码从高位到低位的排列顺序是:A4A2A1　B4B2B1　C4C2C1　D4D2D1
　

应答机响应C模式询问的应答码是高度码,高度码的组成方式与识别码完全不同,它的组成顺序是:D1D2D3　A1A2A3　B1B2B3　C1C2C4

单脉冲二次雷达是一种高复杂度、高精密的设备。天线在使用一定时间后其精度都会有不同程度的下降,会使天线波瓣发生变形,影响到上述所述编码出现误 差,导致飞机识别代码混乱,高度码产生误差,飞机方位不准确等一系列问题,由此产生的后果不堪设想。基于此,提出一种建设性的测试方法。

3 建设性测试方案
　　
从天线极化图方面入手,对二次雷达天线HPD(水平极化图)及VPD(垂直极化图)进行测定,从而确定其极化参数。二次监视雷达的HPD主要用于测量 目标的方位,决定分辨同一距离不同方向上目标的能力和方位精度;VPD在二次监视雷达中用于保证不同高度层的距离覆盖,使在正确的高度角发现目标距离最大。由此可以看出,HPD及VPD在二次雷达中的重要性是不言而喻的,极化图测试方法有极化图法、利萨如图法、振幅-相位法及多振幅法。在对二次雷达 VPD及HPD测量过程中,本文对二次雷达常规外部测量法进行改进,使用的接收天线为双极化基准天线且极化纯度较高,接收天线可认是理想线极化天线,因为 二次雷达是开放式阵列LVA天线,因此选择振幅-相位法。测量线极化两分量E1与E2的值及相位差δL,从HPD/VPD极化图方面来分析天线波瓣状况, 极化测量系统测量如图4所示。

如果双极化天线接收的幅相不一致,系统测量时将引入由不一致性产生的相对幅度比值k和相位φ,由式(1),式(2)接收数据计算出线极化幅值比和相位。

当极化测量系统用于接收的极化天线交叉极化分量较大,可求接收系统的等效畸变矩阵,取其逆矩阵来处理接收数据,达到校准的效果。

　　
4 结语
　　
结合民航空管雷达测试的现状,国内目前缺乏针对航管二次雷达天线波瓣测量的相关方案和设备,较难获得二次雷达天线瓣图,准确地判断二次雷达系统及天线 性能。通过对二次雷达天线波瓣测试方法的分析,提出一个系统性、经过初步优化了的天线测试方案,一方面可以对有效地建立空管测试评估平台和搭建雷达生产测 试检验平台打下良好基础,另一方面还可以为确保空管二次雷达选址和设备正常运行提供手段,同时也为准备建立的雷达检测中心提供理论与实践指导。