單脈沖二次監視雷達天線波瓣測量方案研究

2.3 影響分析
A/C模式二次雷達代碼數據項由八進制數轉換,初始格式如表2所示。
表2 二次雷達代碼數據格式

應答機響應A模式詢問的應答碼是識別碼,飛機的識別應答碼到其低12位,按八進制進行編碼,12個信息碼從高位到低位的排列順序是:A4A2A1　B4B2B1　C4C2C1　D4D2D1
　

應答機響應C模式詢問的應答碼是高度碼,高度碼的組成方式與識別碼完全不同,它的組成順序是:D1D2D3　A1A2A3　B1B2B3　C1C2C4

單脈沖二次雷達是一種高復雜度、高精密的設備。天線在使用一定時間后其精度都會有不同程度的下降,會使天線波瓣發生變形,影響到上述所述編碼出現誤 差,導致飛機識別代碼混亂,高度碼產生誤差,飛機方位不準確等一系列問題,由此產生的后果不堪設想。基于此,提出一種建設性的測試方法。

3 建設性測試方案
　　
從天線極化圖方面入手,對二次雷達天線HPD(水平極化圖)及VPD(垂直極化圖)進行測定,從而確定其極化參數。二次監視雷達的HPD主要用于測量 目標的方位,決定分辨同一距離不同方向上目標的能力和方位精度;VPD在二次監視雷達中用于保證不同高度層的距離覆蓋,使在正確的高度角發現目標距離最大。由此可以看出,HPD及VPD在二次雷達中的重要性是不言而喻的,極化圖測試方法有極化圖法、利薩如圖法、振幅-相位法及多振幅法。在對二次雷達 VPD及HPD測量過程中,本文對二次雷達常規外部測量法進行改進,使用的接收天線為雙極化基準天線且極化純度較高,接收天線可認是理想線極化天線,因為 二次雷達是開放式陣列LVA天線,因此選擇振幅-相位法。測量線極化兩分量E1與E2的值及相位差δL,從HPD/VPD極化圖方面來分析天線波瓣狀況, 極化測量系統測量如圖4所示。

如果雙極化天線接收的幅相不一致,系統測量時將引入由不一致性產生的相對幅度比值k和相位φ,由式(1),式(2)接收數據計算出線極化幅值比和相位。

當極化測量系統用于接收的極化天線交叉極化分量較大,可求接收系統的等效畸變矩陣,取其逆矩陣來處理接收數據,達到校準的效果。

　　
4 結語
　　
結合民航空管雷達測試的現狀,國內目前缺乏針對航管二次雷達天線波瓣測量的相關方案和設備,較難獲得二次雷達天線瓣圖,準確地判斷二次雷達系統及天線 性能。通過對二次雷達天線波瓣測試方法的分析,提出一個系統性、經過初步優化了的天線測試方案,一方面可以對有效地建立空管測試評估平臺和搭建雷達生產測 試檢驗平臺打下良好基礎,另一方面還可以為確保空管二次雷達選址和設備正常運行提供手段,同時也為準備建立的雷達檢測中心提供理論與實踐指導。