阅读说明：本技术 一种高精度干涉仪 (High-precision interferometer ) 是由 孙松斌 于 2021-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高精度干涉仪,其包括天线阵、射频通道和基带处理模块；天线阵连接射频通道,射频通道连接基带处理模块,天线阵包括六个天线,其中四条天线形成两条相互垂直的长基线,另外两条天线与四条天线中的两条结合,形成两条相互垂直的短基线；射频通道有三个,分别通过切换开关连通对应的天线,经由基带处理模块计算入射角度,用于实时测量入射波入射角度。本发明通过增加天线阵的方法,实现低成本的条件下,提高测角精度；通过增加一条与原基线垂直的基线,保证入射波从任何方位入射,总有一条基线的垂线与入射波的夹角小于或等于45度；通过通道开关切换的方式,仅增加天线,不增加射频通道,控制成本。(The invention discloses a high-precision interferometer, which comprises an antenna array, a radio frequency channel and a baseband processing module, wherein the antenna array is connected with the radio frequency channel; the antenna array is connected with a radio frequency channel, the radio frequency channel is connected with the baseband processing module, the antenna array comprises six antennas, wherein four antennas form two mutually vertical long baselines, and the other two antennas are combined with two of the four antennas to form two mutually vertical short baselines; the three radio frequency channels are respectively communicated with the corresponding antennas through the selector switch, and the incident angle is calculated through the baseband processing module and is used for measuring the incident angle of the incident wave in real time. The invention improves the angle measurement precision by adding the antenna array method under the condition of low cost; by adding a base line perpendicular to the original base line, incident waves are ensured to be incident from any direction, and the included angle between the perpendicular line with the base line and the incident waves is always less than or equal to 45 degrees; through the way of channel switch switching, only increase the antenna, do not increase the radio frequency channel, control cost.)

一种高精度干涉仪

技术领域

本发明属于无线电测向技术领域，涉及一种高精度干涉仪。

背景技术

干涉仪测向技术是用利用辐射源电磁波在传播方向的同一相位波前，到达空间上分离的传感器(通常是多元天线阵)时，产生的不同相位响应以及由此形成的相互之间的相位关系，来测向的。干涉仪按照通道数量分为双通道干涉仪和多通道干涉仪，按照基线的数量分为单基线干涉仪、双基线干涉仪和多基线干涉仪等。为了提高侧向精度一般采用三通道的长短基线干涉仪，短基线用来解模糊，长基线用来提高测向精度，如图1和图2所示。

在干涉仪设计时通常希望在成本较低的条件下，尽量提高测角精度。

干涉仪的成本受制于天线个数和射频通道个数，通常情况下一个天线对应一个射频通道。其中射频通道的成本远大于天线成本。

从干涉仪的原理得知，制约测角精度的因素有两个：一是基线长度，基线越长，精度越高；二是来波方向，当基线长度不变，来波方向与基线垂直时精度最高，与基线平行时(即入射角度在90度附近)精度最差。

为了解决来波方向与基线接近平行时，测角精度差的问题，通常会在干涉仪下面安装一个伺服系统，能够实时调整入射波的方向，但是伺服系统的体积和成本较高。

为了能够在成本较低的条件下，尽量提高测角精度，本专利创新性的提出一种低成本高精度的干涉仪设计方案。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对来波方向与基线接近平行时，测角精度差，安装伺服系统提高精度的同时又增加了成本，提供一种低成本的高精度干涉仪，实现以较小的成本，提高测角精度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高精度干涉仪包括天线阵、射频通道和基带处理模块；天线阵连接射频通道，射频通道连接基带处理模块，天线阵包括六个天线，其中四条天线形成两条相互垂直的长基线，另外两条天线与四条天线中的两条结合，形成两条相互垂直的短基线；射频通道有三个，分别通过切换开关连通对应的天线，经由基带处理模块计算入射角度，用于实时测量入射波入射角度。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的低成本的高精度干涉仪，通过增加天线阵的方法，实现低成本的条件下，提高测角精度；通过增加一条与原基线垂直的基线，保证入射波从任何方位入射，总有一条基线的垂线与入射波的夹角小于或等于45度；通过通道开关切换的方式，仅增加天线，不增加射频通道，控制成本。

附图说明

图1长短基线干涉仪测角示意图。

图2长短基线干涉仪天线与射频通道连接示意图。

图3低成本高精度干涉仪测角示意图。

图4低成本高精度干涉仪天线与射频通道连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图3所示，本实施例高精度干涉仪包括天线阵、射频通道和基带处理模块；天线阵连接射频通道，射频通道连接基带处理模块，天线阵包括六个天线，其中四条天线形成两条相互垂直的长基线，另外两条天线与四条天线中的两条结合，形成两条相互垂直的短基线；射频通道有三个，分别通过切换开关连通对应的天线，经由基带处理模块计算入射角度，用于实时测量入射波入射角度。

其中，天线阵的六个天线分别记为天线A1、天线A2、天线A3、天线B1、天线B2、天线B3，天线A1与天线A3组成一条长基线，天线B1与天线B3组成第二条长基线，两条长基线互相垂直；天线A1和天线A2组成一条短基线，天线B1与天线B2组成第二条短基线，两条短基线互相垂直。

天线A2布置在天线A1和天线A3之间，天线B2布置在天线B1和天线B3之间。

两条长基线的长度相等或不等均可，但是长度设置尽可能长，以提高测角精度，具体长度受限于干涉仪安装平台尺寸，每条长基线的长度不小于该条长基线安装位置处所对应的安装平台长度即可，例如：干涉仪安装在车上的话，天线A1和天线A3沿车身长度方向布置，那么该长基线的长度不小于车长度相等即可。

两条短基线的长度相等或不等均可，短基线的长度受限于来波波长，小于来波波长的一半即可。

参照图4所示，基于上述高精度干涉仪，入射波入射角度的实时测量过程如下：

第一步，控制切换开关，使天线A1与射频通道1连接，天线A2与射频通道2连接，天线A3与射频通道3连接，计算入射波入射角度

第二步，判断入射波入射角度是否大于45度，如果不大于45度，此时该角度即作为入射波的真实测量角度；如果大于45度，控制切换开关，使天线B1与射频通道1连接，天线B2与射频通道2连接，天线B3与射频通道3连接，并计算入射波入射角度β；

第三步，判断入射波入射角度β是否大于45度，如果不大于45度，此时该角度即作为入射波的真实测量角度；如果大于45度，控制切换开关，使天线A1与射频通道1连接，天线A2与射频通道2连接，天线A3与射频通道3连接，并入射波入射角度

第四步，重复第二步和第三步，进行入射波入射角度的实时测量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。