本發(fā)明涉及測角誤差校正
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種雙天線比相測角多值效應(yīng)修正裝置。
背景技術(shù)：
：在汽車防撞雷達(dá)等領(lǐng)域，常常需要設(shè)計工作頻率幾十吉，重量輕、外形小、具有平面化結(jié)構(gòu)的雙天線測角裝置。這類天線主要有如下兩種優(yōu)點：1、只需要兩個固定天線測量相差，不需要通過窄波束掃描、數(shù)字多波束等形式測角，降低了方案復(fù)雜度，節(jié)約了成本；2、兩個天線的兩個測量數(shù)據(jù)點經(jīng)過簡單計算即可得到測量結(jié)果，沒有復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理過程，節(jié)約了處理時間。比相測角原理如圖1所示，cb為遠(yuǎn)場來波等相位面，間距為d＝|ab|的雙天線位于a、b點，兩天線接收來波的相位差為φ°，因此來波方位角為：θ＝acos(λφ/(360d))-π/2θ∈[-π/2,π/2]由于對成本的考慮，所采用的處理器無法做解模糊計算，所以用于測向的雙天線間距略小于半波長，存在一定的耦合，導(dǎo)致二者相位方向圖不完全對稱，存在較大測量誤差。如圖2所示為某比相測角雙天線裸天線，圖3為安裝普通天線罩之后的比相測角雙天線，圖4示出天線罩截面。如圖5、圖6、圖7所示，該例中，在方位角區(qū)間：[-48°,+48°]范圍內(nèi)測量誤差曲線單調(diào)遞增，測量誤差絕對值在±48°最大達(dá)到11.53°，方位角區(qū)間：[-90°,-48°]∪[48°,90°]范圍內(nèi)測量誤差曲線單調(diào)遞減，在臨近±90°附近，測量誤差絕對值急劇增加。這種誤差曲線，會導(dǎo)致較大方位角疊加正測量誤差和較小方位角疊加負(fù)測量誤差之后，產(chǎn)生大致相同的測量值，加上隨機因素的干擾作用，則無法通過查詢誤差曲線對測量誤差進行校正，從圖8可以清楚看出，在整個方位角區(qū)間：[-90°,90°]，從測量值推算方位角，會得出兩個值，呈現(xiàn)測向多值效應(yīng)?；诖耍F(xiàn)研究一種雙天線比相測角多值效應(yīng)修正裝置，很好的解決了這個問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種雙天線比相測角多值效應(yīng)修正裝置。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種雙天線比相測角多值效應(yīng)修正裝置，包括天線罩，所述天線罩作用于雙天線近場輻射電磁波，使得雙天線相位方向圖不對稱量度曲線在方位角區(qū)間[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)遞增，如此，方位角測量誤差也是在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)遞增的，故可以預(yù)先測量、計算出方位角測量誤差曲線，作為先驗知識，對實際中的測量結(jié)果采用查詢方位角測量誤差曲線的辦法做補償、校正，可以在很大程度上降低測量誤差。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述天線罩為一定厚度、一定介電常數(shù)、一定軸比的橢圓柱面型天線罩。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述方位角測量誤差在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)是單調(diào)遞增的。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述橢圓柱面型天線罩具體為半橢圓柱型腔體，測相雙天線設(shè)于半橢圓柱型腔體底端正中位置與雙天線保持橢圓柱型腔體中心軸對稱。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述半橢圓柱型腔體的材料介電常數(shù)2.5，壁厚1.6mm，內(nèi)腔長83mm，內(nèi)腔截面為半個橢圓，其半長軸16mm，半短軸6mm，對應(yīng)腔寬32mm，高6mm。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述雙天線兩端均通過饋線依次連接有從大到小的4塊貼片，所述每兩塊貼片之間連接有饋線。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述貼片為導(dǎo)體貼片。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述饋線為微帶饋線。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，將所述方位角測量誤差曲線作為先驗知識，對測量值進行補償校正，本發(fā)明不需要更改天線的設(shè)計，只需要對天線罩做改善設(shè)計并測出[-90°,90°]區(qū)間單調(diào)遞增的方位角測量誤差先驗曲線，預(yù)存于軟件作為角度測量補償校正查詢之用。硬件設(shè)計簡單，校正過程明確，數(shù)據(jù)量小，校正速度迅速。在性能方面，能滿足測角要求。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于：本發(fā)明有效利用了天線罩對天線方向圖的修正作用，在不需要對天線做任何改動的情況下，將方位角測量誤差曲線修正成單調(diào)曲線，便于進行測量誤差的補償與校正。附圖說明圖1雙天線比相測角原理圖；圖2比相測角雙天線；圖3實驗用于測角的雙天線；圖4天線罩截面圖；圖5雙天線相位方向圖；圖6雙天線相位方向圖不對稱量度曲線；圖7由于雙天線相位方向圖不對稱造成的測角誤差；圖8目標(biāo)實際方位角(橫軸)與測量值(縱軸)關(guān)系曲線；圖9本發(fā)明裝置；圖10本發(fā)明裝置截面圖；圖11本發(fā)明裝置駐波比；圖12本發(fā)明裝置增益波瓣圖；圖13本發(fā)明裝置雙天線相位方向圖；圖14本發(fā)明裝置雙天線相位方向圖不對稱量度曲線；圖15本發(fā)明裝置獲得的測角誤差曲線(用于查詢校正)；圖16目標(biāo)實際方位角(橫軸)與測量值(縱軸)關(guān)系曲線。具體實施方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。參見圖10，一種雙天線比相測角多值效應(yīng)修正裝置，包括天線罩，所述天線罩作用于雙天線近場輻射電磁波，使得雙天線相位方向圖不對稱量度曲線在方位角區(qū)間[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)遞增，如此，方位角測量誤差也是在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)遞增的，故可以預(yù)先測量、計算出方位角測量誤差曲線，作為先驗知識，對實際中的測量結(jié)果采用查詢方位角測量誤差曲線的辦法做補償、校正，可以在很大程度上降低測量誤差，所述天線罩為一定厚度、一定介電常數(shù)、一定軸比的橢圓柱面型天線罩，所述方位角測量誤差在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)是單調(diào)遞增的，所述橢圓柱面型天線罩具體為半橢圓柱型腔體，測相雙天線設(shè)于半橢圓柱型腔體底端正中位置與雙天線保持橢圓柱型腔體中心軸對稱，所述半橢圓柱型腔體的材料介電常數(shù)2.5，壁厚1.6mm，內(nèi)腔長83mm，內(nèi)腔截面為半個橢圓，其半長軸16mm，半短軸6mm，對應(yīng)腔寬32mm，高6mm。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述雙天線兩端均通過饋片依次連接有從大到小的4塊貼片，所述每兩塊貼片之間連接有饋片，所述貼片為導(dǎo)體貼片，所述饋線為微帶饋線，將所述方位角測量誤差曲線作為先驗知識，對測量值進行補償校正，本發(fā)明不需要更改天線的設(shè)計，只需要對天線罩做改善設(shè)計并測出[-90°,90°]區(qū)間單調(diào)遞增的方位角測量誤差先驗曲線，預(yù)存于軟件作為角度測量補償校正查詢之用。硬件設(shè)計簡單，校正過程明確，數(shù)據(jù)量小，校正速度迅速。在性能方面，能滿足測角要求。參見圖2所示為中心頻率24ghz雙天線，加半橢圓柱面天線罩，雙天線尺寸如表1，雙天線間距6mm，24ghz時自由空間波長12.5mm。表1貼片1貼片2貼片3貼片4饋線長(mm)3.03.03.13.2/寬(mm)4.33.22.92.10.2圖4中，8為普通天線罩子，尺寸為：罩厚1.5mm，腔高5.6mm，寬32mm，倒圓角半徑：2mm，長：83mm，材料介電常數(shù)2.5。9為測相雙天線，居于底端正中位置。本發(fā)明裝置天線罩采用特殊外形設(shè)計，具體為采用半橢圓柱型腔體，如圖9、圖10所示，圖10中，10為本發(fā)明天線罩子，材料介電常數(shù)2.5，壁厚1.6mm，內(nèi)腔長：83mm，內(nèi)腔截面為半個橢圓，其半長軸16mm，半短軸6mm，對應(yīng)腔寬32mm，高6mm，11為測相雙天線，居于底端正中位置。罩子倒扣于雙天線上方，與雙天線保持橢圓柱型腔體中心軸對稱。本發(fā)明裝置駐波比、增益波瓣圖如圖11、圖12所示，電磁波輻射正常。本發(fā)明裝置雙天線相位方向圖如圖13所示，顯示仍為不對稱，但從圖14所示本發(fā)明裝置雙天線相位方向圖不對稱量度曲線及圖15本發(fā)明裝置獲得的測角誤差曲線(用于查詢校正)，可以看出，在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)性已經(jīng)從有增有減調(diào)整成單調(diào)遞增。從圖16更是可以清楚看出，在整個方位角區(qū)間：[-90°,90°]，從測量值推算方位角，只會得出唯一值，測向多值效應(yīng)得到有效消除。本發(fā)明采取了如下改進措施，并取得了有益效果。改進1：回避將雙天線方向圖調(diào)整成完全對稱或接近完全對稱的方案，改為調(diào)整測角誤差曲線單調(diào)性方案。有益效果：不用更改天線設(shè)計，降低工程難度。改進2：將天線罩由普通罩改為橢圓柱面罩。有益效果：將測角誤差曲線在方位角區(qū)間：[-90°,90°]范圍內(nèi)單調(diào)性已經(jīng)從有增有減調(diào)整成單調(diào)遞增，從測量值推算方位角，只會得出唯一值，測向模糊效應(yīng)得到有效消除。改進3：將測角誤差曲線作為先驗知識，對測量值進行補償校正。有益效果：引起測角誤差的誤差源是天線及罩子整個硬件裝置本身，只要裝置不變，測角誤差曲線就不會改變，因此可以作為先驗知識使用，對測量值進行補償校正，節(jié)約了計算時間。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12