基于DSP的3mm波段被动辐射计测角技术(3)
图2.1 振幅定向法
2.3 三通道干涉仪测向
2.3.1 三通道干涉仪测向原理
如下图2.2 (a)所示为三通道干涉仪的天线结构。用三个单元天线建立三条基线，每条代表了一副天线对，基线长度（等边三角形的边长）小于等于半个波长，不存在模糊的问题。用一根天线用于发射，三根天线用于接收，采用收发分置形式的同时使三根接收天线位于等边三角形的三个顶点上。
图2.2 三通道干涉仪原理图
图2.2 (b)为接收天线布局俯视图，图2.2 (c)为测向分区图。
根据图2.2 (a)和2.2 (b)，设入射波波长为λ，则若是一个从方位角φ、仰角α入射到该天线阵的雷达回波，其信号从0号单元天线传输到天线阵中心c对应的相位差为
0c=2πd0c/λ=2πR (2-1)
同理，有
c1= (2-2)
式2-2中的负号代表的是天线阵中心c处的相位超前于1号单元天线的相位。且有
c2= (2-3)
由式2-1～2-3可得0号，1号，2号三通道天线之间的相位差为
(2-4)
由式2-4计算可得方位角为
(2-5)
俯仰角为
(2-6)
综上所述，三通道干涉仪辨向的步骤如下：
1. 计算三通道天线接收信号两两之间的相位差，通过判定符号来确定相位超前还是滞后，于是可以判断到达波最先抵达哪个天线，从而确定120°范围，如图2.2(c)所示。
特殊的情况下，当入射信号与0号天线夹角为0°或180°时，1号和2号天线到达信号的相位差趋于0，从而可以判断信号波达方向与基线垂直的情况。表2.1为入射方位角落在图2.2 (c)中6个区域所对应的 ， ， 符号对应表。
表2.1 目标区域和三通道相位差符号对应表
区域 相位差符号
2. 从测量相位差中减去平均相位差，得到一组调整后的相位差。施密特（Schmidt）证明了平均过程是基于相位误差（基线长度满足无模糊条件）在最小二乘意义下的最紧闭可行解。对于三通道（或大于三通道）干涉仪，在最小二乘意义下，最优的计算方位角的方法为减去平均值的方法计算相位差而得到方位角。平均值的计算公式为