两相干点源对干涉仪测向系统干扰效果分析

　　0　引言

　　相位干涉仪具有测向精度高等优点，是目前电子侦察领域广泛采用的一种测向定位体制，可应用于多种场合和多种平台。由于相位干涉仪可实现单脉冲测向，常规的单点有源干扰方式对其测向性能干扰效果不佳，一种较为有效的干扰方式是两点源相干干扰。它采用两个在空间上相隔一定距离的干扰辐射源，严格控制两相干干扰信号的功率和相位等参数，使其合成信号在干涉仪接收天线口径处发生相位波前畸变，从而使得干涉仪的角度测量产 生较大的虚假误差[1-2]。

　　本文首先介绍两干扰辐射源对干涉仪测向系统实施相干干扰的基本原理，然后以单基线干涉仪为例，对相干干扰的实施效果进行数字仿真，指出了影响干扰效果的相关因素，最后对影响两点源相干干扰实施的限制条件进行了分析说明。

　　1　两点源相干干扰原理分析

　　1.1　相位干涉仪基本原理

　　以单基线干涉仪为例来说明相位干涉仪测向基本原理。如图1所示，天线1和天线2之间的基线长度为d，远场辐射信号以平行波，即相同的相位波前入射，则两天线接收的信号通过鉴相器得到相位差为：

式中，θ为远场平面波对天线阵面法向的入射角，f₀为入射波的频率。从而可计算出信号入射角：

　　1.2　两点源相干干扰基本原理

　　干涉仪测向的实质是要确定辐射源电磁波的相位波前的法线方向。若两相干点源同时发射信号，则两电磁波在空间产生相互干涉，从而引起合成电磁波的相位波前发生倾斜;若两电磁波的幅度相同，相位相反，则会进一步使得合成电磁波的相位波前发生扭转，物理学上将此现象称之为“波前畸变”。相位波前的畸变现象，使得干涉仪测向系统在两相干点源的干扰下，对目标的角度测量产生较大的偏差[3-4]。

　　假设两相干干扰点源相距一定的距离，对干涉仪接收系统两天线单元形成一定的张角，角频率均为ω，以两天线单元基线中心点o为参考相位零点，到达o点的两辐射源信号的到达相位差为Δφ，入射角度分别为α、β，如图2所示，则天线单元1处的两干扰信号分别为：

　　以上各式中，A、B分别为两干扰点源信号的幅度，b=B/A为两信号的幅度比值，k=2π/λ为自由空间传播常数。则天线1和天线2接收合成信号之间的相位差可表示为：

　　由式(7)可见，两天线接收合成信号的相位差是两干扰点源信号的幅度比b，两信号到达天线时刻的到达相位差Δφ以及两信号到达天线阵的入射角度α和β的函数。该函数较为复杂，下面将通过数字仿真分析各参数对干涉仪测向系统角度测量的影响。