一种测向系统的自检方法和一种测向系统

技术领域

本发明涉及无线电监测测向技术领域，尤指一种测向系统的自检方法和一种测向系统。

背景技术

在现有的测向体制中，相位干涉仪测向体制具有数据处理时间短、测向精度高、灵敏度高等优点，因而在许多军事和民用领域中有着广泛的应用。在九圆阵测向天线方案中，中间采用全向天线，圆周方向采用9个方向性振子组成，覆盖360度的来波方向，在运用双通道相位干涉仪算法时，中间的全向天线作为射频通道RF1输出，同一时刻圆周方向的9个方向性振子只能选择一路作为射频通道RF2输出，所以需要天线开关进行切换，以覆盖360度的来波方向，计算出波的方向。然而，现有测向系统不能快速定位天线故障，导致工作效率低下。

发明内容

为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种测向系统的自检方法和一种测向系统，其具有天线开关阵自检功能，能快速定位天线故障，从而提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种测向系统的自检方法，所述测向系统应用于双通道相位干涉仪，所述测向系统包含：测向天线阵、天线开关阵列电路模块和测向接收机，所述测向天线阵包括全向天线振子和9个方向性振子，所述全向天线振子包括双锥振子和环形振子，所述测向接收机包括双通道射频前端、测向信号处理模块和校准源；

所述自检方法包括：校准源通过双锥振子发射自检信号，9个所述方向性振子接收所述自检信号并将所述自检信号传输给测向接收机，测向接收机通过分析9个所述方向性振子的频谱情况以确定线路是否存在故障。

进一步，所述自检方法还包括：

若测向接收机确定线路存在故障，则输出故障报告。

进一步，所述测向系统还包含显示器，所述测向接收机与所述显示器连接。

进一步，所述天线开关阵列电路模块包括第一天线开关切换电路和第二天线开关切换电路，所述双通道射频前端包括RF1接收通道和RF2接收通道，所述全向天线振子通过第一天线开关切换电路与RF1接收通道连接，所述方向性振子通过第二天线开关切换电路与RF2接收通道连接。

一种测向系统，包含：测向天线阵、天线开关阵列电路模块和测向接收机，所述测向天线阵包括全向天线振子和若干方向性振子，所述天线开关阵列电路模块包括第一天线开关切换电路和第二天线开关切换电路，所述测向接收机包括RF1接收通道和RF2接收通道，所述全向天线振子通过第一天线开关切换电路与RF1接收通道连接，所述方向性振子通过第二天线开关切换电路与RF2接收通道连接。

进一步，所述测向接收机包括双通道射频前端、测向信号处理模块和校准源，所述双通道射频前端包括所述RF1接收通道和RF2接收通道，所述测向信号处理模块与所述双通道射频前端连接，所述校准源与所述天线开关阵列电路模块连接。

进一步，所述测向系统还包含显示器，所述测向接收机与所述显示器连接。

进一步，所述方向性振子的数量为9个。

进一步，所述全向天线振子包括双锥振子和环形振子。

本发明的有益效果在于：

本发明所述测向系统应用于双通道相位干涉仪，所述测向系统包含：测向天线阵、天线开关阵列电路模块和测向接收机，所述测向天线阵包括全向天线振子和9个方向性振子，所述全向天线振子包括双锥振子和环形振子，所述测向接收机包括双通道射频前端、测向信号处理模块和校准源；所述自检方法包括：校准源通过双锥振子发射自检信号，9个所述方向性振子接收所述自检信号并将所述自检信号传输给测向接收机，测向接收机通过分析9个所述方向性振子的频谱情况以确定线路是否存在故障。本发明具有自检功能，可以快速定位天线故障，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明所述测向系统的框架图。

图2是本发明所述测向天线阵的示意图。

图3是本发明所述天线开关阵列电路模块的电路图。

具体实施方式

请参阅图1－3所示，本发明关于一种测向系统的自检方法和一种测向系统。

一种测向系统，包含：测向天线阵、天线开关阵列电路模块和测向接收机，所述测向天线阵包括全向天线振子和若干方向性振子，所述天线开关阵列电路模块包括第一天线开关切换电路和第二天线开关切换电路，所述测向接收机包括RF1接收通道和RF2接收通道，所述全向天线振子通过第一天线开关切换电路与RF1接收通道连接，所述方向性振子通过第二天线开关切换电路与RF2接收通道连接。

在上述方案中，所述测向天线阵用于接收空中无线电信号，所述天线开关阵列电路模块用于将测向天线阵的各个振子按照一定算法依次切换到接收通道中，以便测向接收机能根据各个振子接通期间所采集的中频数据计算出来波方向。

进一步地，所述测向接收机包括双通道射频前端、测向信号处理模块和校准源，所述双通道射频前端包括所述RF1接收通道和RF2接收通道，所述测向信号处理模块与所述双通道射频前端连接，所述校准源与所述天线开关阵列电路模块连接。进一步地，所述测向系统还包含显示器，所述测向接收机与所述显示器连接。进一步地，所述方向性振子的数量为9个。进一步地，所述全向天线振子包括双锥振子和环形振子。

在本实施例中，测向接收机的主要功能有：1)接收所述天线开关阵列电路模块输出的两路射频信号RF1、RF2，通过测向信号处理模块处理两路射频信号RF1、RF2并输出IQ数据，进行相关干涉仪测向算法解算，获取空间无线电的来波方向；2)通过校准源的实时加入，计算两通道的相位差，确保测向时刻双信道接收通路的相位误差得到及时校准。3)通过校准源发送信号，此时双锥振子当作发射天线，周边9个方向性振子接收，通过逐步观察9个振子的频谱情况，来判断线路的正确性，同时输出故障报告。

在本实施例中，

(1)9路方向性振子按照一定算法依次控制射频开关1～13切换，使振子1～9路天线振子切换到第二天线开关切换电路，输出RF2；双锥振子和环形振子按照一定算法依次控制射频开关15～19切换到第一天线开关切换电路，输出RF1；然后将RF1、RF2接入测向接收机进行来波信号的方向计算；

(2)设计振子1～振子9，每个振子通过的射频开关数量一致，即保障各天线振子馈下来的射频信号强度一致、开关速度一致，每个通道的插损一致；

(3)隔离度设计：为了保障各天线振子馈下来的射频信号与各射频通道间的隔离度，本设计中选用二选一射频开关；

(4)相位一致性设计：通过切换开关14，开关17～19；开关5、开关8、开关10～13；使校正源信号通过功分器、开关电路分别输出RF1、RF2，接入测向接收机进行相位差计算和用于补偿两通道的相位，保障RF1、RF2两通道相位一致。

(5)自检功能设计：1)此时双锥振子当作发射天线，周边9个方向性振子接收，通过切换开关14～16，开关1～13，通过测向接收机逐步观察9个振子的频谱情况，来判断线路的正确性；2)测试9个方向性振子通过第二天线开关切换电路后，计算各通道的相位差，用于补偿9个通道的相位，保障9通道相位一致。

天线自检功能：校正源输出信号至双锥振子，发射信号，测试9路方向性振子的通道，来判断天线阵列及开关连接是否正常，省去了人工检测的工作。本电路设计了两种自检功能，一种是通过校正源发射信号，9个方向性振子接收，即从天线端到接收机全射频链路上的通道全都检测了；另一种是校正源直接通过天线开关阵列电路模块，检查除天线以外的射频通道。

一种测向系统的自检方法，所述测向系统应用于双通道相位干涉仪，所述测向系统包含：测向天线阵、天线开关阵列电路模块和测向接收机，所述测向天线阵包括全向天线振子和9个方向性振子，所述全向天线振子包括双锥振子和环形振子，所述测向接收机包括双通道射频前端、测向信号处理模块和校准源；

所述自检方法包括：校准源通过双锥振子发射自检信号，9个所述方向性振子接收所述自检信号并将所述自检信号传输给测向接收机，测向接收机通过分析9个所述方向性振子的频谱情况以确定线路是否存在故障。

进一步，所述自检方法还包括：

若测向接收机确定线路存在故障，则输出故障报告。

进一步，所述测向系统还包含显示器，所述测向接收机与所述显示器连接。

进一步，所述天线开关阵列电路模块包括第一天线开关切换电路和第二天线开关切换电路，所述双通道射频前端包括RF1接收通道和RF2接收通道，所述全向天线振子通过第一天线开关切换电路与RF1接收通道连接，所述方向性振子通过第二天线开关切换电路与RF2接收通道连接。

需要说明的是，所述的一种测向系统的自检方法的工作原理与所述的一种测向系统的工作原理相同。

本发明的优点如下：

1)进行各射频通道隔离度设计，隔离度≥50dB，对衰减较大的射频信号频段进行增益补偿，提高了测向质量及灵敏度；

2)设计各路天线振子经过的射频路径一致，同时设计各射频信道校正通道，保障了天线开关通道相位的一致性和稳定性。

3)设计了各路天线振子的自检通道，更智能化地检测定位天线阵故障，提高了装配质量及提高了工作效率。

4)天线自检功能：校正源输出信号至双锥振子，发射信号，测试9路方向性振子的通道，来判断天线阵列及开关连接是否正常，省去了人工检测的工作。本电路设计了两种自检功能，一种是通过校正源发射信号，9个方向性振子接收，即从天线端到接收机全射频链路上的通道全都检测了；另一种是校正源直接通过天线开关阵列电路模块，检查除天线以外的射频通道。

本发明充分考虑天线开关阵的射频性能指标，对衰减较大的射频频段进行增益补偿，同时为了保障两路射频信道相位的一致性，设计满足每路射频信号经过的路径一致，并设计校准通路；另外，天线开关阵具备自检功能，快速定位天线故障，提高工作效率。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。