CN113866709A - 一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法，该方法步骤如下：从辐射源获取初始信号；根据阵列的物理特性建立阵列模型；根据阵列模型以及实际需要，进行阵列权值选取，在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成即DBF构建同时多波束，在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成即ABF构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF；计算方位及俯仰相邻波束间的幅度差值表；针对获取的信号，根据建立的幅度差值表，进行查表计算获取信号位置参数。本发明综合应用数字相位加权及模拟相位加权进行交叉多波束比幅测向，具有高增益、低副瓣的优点，在兼顾较高测向精度的同时，能够保证瞬时方位及俯仰空域覆盖。

Description

一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法

技术领域

本发明涉及辐射阵列综合技术领域，特别是一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法。

背景技术

现代战争中，作战环境越来越复杂，各种探测设备及干扰设备所覆盖的频段也越来越广，雷达侦查设备所受的影响不容忽视，尤其是海战场环境中，海况复杂多变，探测信号及干扰信号总是以多批次、多角度、宽频域覆盖的形势，给我方侦查设备提出更为严厉苛刻的挑战。相控阵天线由于其前端天线设计及后端信号处理的灵活性，拥有许多传统雷达侦查设备所没有的优良性能，尤其是采用数字波束形成技术的全数字阵列。

数字波束形成技术(DBF)是一种以数字方法来实现波束形成的技术。通过对特定方向的有用信号形成主波束，使之输出最大，并衰减其它方向的干扰信号来进行空域滤波。由于在基带上保留了天线阵列单元信号的全部信息，因而DBF可以采用先进的数字信号处理技术对天线阵列信号进行处理，以获得优良的波束性能。它可以自适应地形成波束实现空域抗干扰，可以进行非线性处理改善角分辨率。尤其是可以同时形成多个独立可控的波束而不损失信噪比，这对多批次、宽角度侦查提供了有力的技术支持。

相比于雷达探测设备，侦查设备所担负的任务往往覆盖更宽频域，甚至覆盖自身多个倍频程，这对前端天线设计以及后端信号处理都是不小的挑战。

通过归纳总结，为了获得宽方位覆盖的侦查目标，采用数字波束形成技术，在方位形成多个独立可控的波束；对每个波束进行加权以实现低副瓣，从而提高设备的抗干扰能力，常见的低副瓣加权方法包括：幅度加权、相位加权、密度加权及各项单一技术的联合加权方法；为了实现宽频域覆盖，前端需采用宽频带天线，如vivaldi天线阵列。

对于宽带阵列，若采用常规的窄带波束形成方法，由于波束宽度是频率的函数，在不改变加权系数的情况下，波束宽度会随频率的增加而变窄，这会导致从波束最大响应轴以外的方向上入射的信号的输出发生畸变，直接影响系统对波形的估计及对目标特性的识别等，从而无法有效覆盖全工作频段的侦收任务。解决这一问题的有效方法是设计恒定束宽波束形成器，使得基阵对不同频率的输入信号具有相同的波束图。

在恒定束宽波束形成的实际设计中，常用的一种设计方法是把宽带信号分为若干窄子带，在每个子带上选取一个频率点，以其中的一个频率点为参考频率，运用窄带的波束形成加权方法，得到此频率上满足要求的期望波束。计算其它窄带频点上的加权系数，使其它频点上所得到的波束与参考频率上的期望波束具有相同的主瓣宽度。对于一个阵列，以带宽内某一频率的形成波束为期望波束，则对带宽内其它任意频率而言，原则上总是可以通过对阵列中每个阵元设计一组随频率变化的加权系数，使得该频率处的波束主瓣宽度与期望波束的主瓣宽度相同。

为了覆盖更广泛的空域范围，除了在方位角具有宽角度覆盖，俯仰角也应该具有一定的角度覆盖。现有的恒定束宽波束技术仅仅针对方位角进行了研究设计，这将不可避免的导致俯仰角目标的漏测及错测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高增益、低副瓣、数字相位加权及模拟相位加权综合应用的交叉多波束比幅测向方法，在兼顾较高测向精度的同时，保证瞬时方位及俯仰空域覆盖。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法，具体包括以下步骤：

步骤1、初始信号获取：从辐射源获取初始信号；

步骤2、模型建立：根据阵列的物理特性建立阵列模型；

步骤3、目标函数选取：根据阵列模型以及实际需要，进行阵列权值选取，在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成即DBF构建同时多波束，在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成即ABF构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF；

步骤4、建立幅度差值表：计算方位及俯仰相邻波束间的幅度差值表；

步骤5、查表确定目标方位：针对步骤1中获取的信号，根据步骤4建立的幅度差值表，进行查表计算获取信号位置参数。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)保证阵列前端增益的前提下，有效降低副瓣信号对测向精度的影响：通过准确的建立综合阵列的数学模型，综合前端优化设计的多支压副瓣天线，选取特定的子阵加权系数；通过将各支独立工作的压副瓣天线指向优化排列，使其接收范围覆盖整个工作区域，并将各个方向的幅度进行选大操作；根据选大后的信号幅度进行子阵加权系数的选取，使得对应方位的阵列副瓣信号幅度小于副瓣天线的信号幅度；

(2)灵活的孔径分配设计：将方位上各路天线分成各独立的小子阵，即将俯仰方向的信号合路输出，这样可以将每路输出信号独立采集，通过数字波束形成技术将方位孔径大小及指向重新排列；此外，每个天线都能进行独立的模拟移相操作；

(3)能够在瞬时覆盖方位角的同时具有较宽的瞬时俯仰覆盖能力：将数字多波束形成技术以及模拟多波束形成技术进行结合，在方位角方向进行数字多波束形成，通过将孔径分为左右对称的两个独立子阵，每个子阵单独进行多波束排列；俯仰角方向进行模拟波束排列，通过波束控制将左右半阵各个移相单元分别进行俯仰方向的移相操作，使得左右半阵俯仰波束指向相对于中心波束指向各偏移半个波束宽度，并结合压副瓣天线和俯仰相位加权，降低副瓣信号在俯仰方向对测向的影响。

附图说明

图1为比幅测向原理示意图。

图2为相控阵面扫描波束方向图空间模型示意图。

图3为典型相控阵面空间方向图。

图4为方位DBF方向图。

图5为俯仰左右半阵双波束ABF方向图。

图6为波束宽度随俯仰角变化的关系示意图。

具体实施方式

本发明给出一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法，该方法基于宽频域恒定束宽的综合处理，对侦收信号进行比幅测向定位，在保证宽频域覆盖以及低副瓣抑制的同时，有效兼顾方位角和俯仰角的空域覆盖。比幅测向原理示意图如图1所示。

本发明相控阵列交叉多波束比幅测向方法，利用相控阵面的子阵波束合成特性，在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成(DBF)技术构建同时多波束，在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成(ABF)构建双波束，对覆盖全空域范围内的不同指向波束方向图的幅值进行记录并生成查找表，再根据所侦收信号所在的相邻波束内的幅值比例与查找表对照，最终确定目标的俯仰与方位的角度信息。

为了保证前端增益的前提下，有效降低副瓣信号对测向精度的影响，在阵列周围布置了多支不同指向的副瓣抑制天线。通过将各支独立工作的压副瓣天线指向优化排列，使其接收范围覆盖整个工作区域，并将各个方向的幅度进行选大操作。根据选大后的信号幅度进行子阵加权系数的选取，使得对应方位的阵列副瓣信号幅度小于副瓣天线的信号幅度。

将方位上各路天线分成各独立的小子阵，即将俯仰方向的信号合路输出。这样可以将每路输出信号独立采集，通过数字波束形成技术将方位孔径大小及指向重新排列。此外，每个天线都能进行独立的模拟移相操作。

下面具体介绍本发明相控阵列交叉多波束比幅测向方法的原理与流程，主要包括以下步骤：

步骤1、初始信号获取：从辐射源获取初始信号；

步骤2、模型建立：根据阵列的物理特性建立阵列模型；

步骤3、目标函数选取：根据阵列模型以及实际需要，进行阵列权值选取，在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成(DBF)技术构建同时多波束，在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成(ABF)构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF；

步骤4、建立幅度差值表：计算方位及俯仰相邻波束间的幅度差值表；

步骤5、查表确定目标方位：针对步骤1中获取的信号，根据步骤4建立的幅度差值表，进行查表计算获取信号位置参数。

作为一种具体实施方式，步骤2中所述根据阵列的物理特性建立阵列模型，具体如下：

基于阵列布局的特性进行扫描波束方向图空间建模，如图2所示。单元以矩形栅格方式进行排列，以设计中心频率的半波长为各单元间距；

设各单元间的初始权值都是等幅等相的，则阵列方向图

表示为如下式：

其中，M、N分别为整个天线阵列在z轴和y轴方向的天线阵元个数，a_ik对应第i行k列的阵元电流激励幅度，d₁、d₂分别为二维阵列中z轴和y轴方向的天线单元间距，θ、

分别对应波束俯仰角和方位角，κ＝2π/λ为波数，λ为波长，

为z轴和y轴方向的阵内相位差；F₁(θ)表示二维阵列在z轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵的方向图，即该一维线阵在俯仰角为θ时的阵列增益；

表示二维阵列在y轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵在俯仰角为θ时的方向图投影，即该一维线阵在方位角为

时的阵列增益在俯仰角θ平面上的投影。模型典型仿真结果如图3所示。

作为一种具体实施方式，步骤3中所述在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成即DBF构建同时多波束，具体如下：

本发明的一项显著优点在于保证前端增益的前提下，有效降低副瓣信号对测向精度的影响。为此，在阵列周围布置多支不同指向的副瓣抑制天线，对于方位空域覆盖，所采用的方式为数字多波束合成技术即DBF；此时，前端波控将方位角各个子阵之间的相位差置成相等，则波束方位角指向为0。利用模数转换器ADC将每路接收的模拟信号采集成相应的数字信号。当然，受限于ADC的采样频率，在将模拟信号传给AD之前，将射频信号下变频到对应的中频；

在数字域对采集的各路信号进行合成，即给予每路信号一个权值系数后对每路信号进行矢量加运算；将阵列分为左右半阵，则在合成运算时左右各子阵将分开进行矢量合成；

权值系数由Taylor加权系数的公式求得：

其中

式中，f(p)为加权系数在定义域(0,π/2)的加权取值，p对应定义域内的相位；N为子阵内阵元的个数，

为主瓣一侧的等副瓣数，m为等高副瓣的序号，n为计算过程中的遍历项序号，S(m)为计算中间量，J为Taylor公式展开项，δ为展宽因子，且

A由可变化控制副瓣电平参数R₀确定，cosh^-1表示双曲余弦函数的逆函数；

需要注意的是，主副瓣比值越大，阵列增益损失也会越大，因此需要选取合适的副瓣电平。参考压副瓣天线的信号采集幅度，将副瓣电平高度设为略低于此电平的一个值，由此求得对应的权值系数可以在不损失测向准确性的前提下最大保证前端增益。

为了实现DBF，形成方位空域覆盖，需要在以上讨论波束的基础上，对数字信号进行重复使用。通过对每路信号进行相位加权得到不同指向下的阵列前端信号，不同指向的相位加权系数α满足以下关系：

其中，θ表示波束覆盖的方位空域大小，num表示同时多波束的个数，i表示波束的序号。最终加权后的单层同时多波束方向图如图4所示，主瓣下的水平线表示压副瓣电平大小。

作为一种具体实施方式，步骤3中所述在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成即ABF构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF，具体如下：

俯仰角度测试方面，为了覆盖一定的俯仰范围，将子阵分成了左右半阵，并在俯仰角方向运用模拟波束合成的方式来实现，即ABF。

对列方向的每个天线子阵进行模拟移相操作，其中移相数为

为对应的移相量，一般取为二分之一的波束宽度，正负号则对应左右半阵不同的移相量，k＝λ/2π为波数，λ为波长，d₂为二维阵列中y轴方向的天线单元间距；

为了抑制由副瓣方向进入的信号对测向的影响，一般使用的方式与方位角方向一致，即幅相加权与副瓣抑制天线相结合的方式。但因为俯仰方向只有两波束，因此在使用单脉冲比幅测向时，可能存在测量多值对测向的影响，即角度不同但是比幅结果相同的情况。解决办法为：将两波束比幅结果卡在一定范围之内，典型值为主波束峰值与对应角度另一个波束测量值之比。当然，对应不同的俯仰扫描策略，这个比幅值可以相应地增加或缩小。最后，在相控阵系统中，根据阵列模型以及实际需要进行阵列权值选取，并分别将相应参数下发给DBF及ABF。左右半阵双波束ABF方向图(包括差方向图)如图5所示。

对于水平方向扫描，即俯仰角为0的情况，3dB波束宽度θ_3dB随频率和扫描角变化的关系表示为：

其中N为子阵内阵元的个数，θ₀为波束主瓣指向角，d为阵元间距，λ为信号工作频率；对于固定角度和频点，波束宽度随俯仰角变化的关系如图6所示。其中取N＝32，d＝10.5mm，扫描范围₀∈[-20°,20°]，信号频率为18GHz。

由以上关系计算出在工作频段内未加权的情况下，不同方位、俯仰角指向所对应的主波束宽度。

作为一种具体实施方式，目标函数选取时，对宽频带侦收信号进行窄子带划分，将宽带信号划分为多个窄带信号进行处理，具体如下：

以其中的一个频率点为参考频率，运用窄带的波束形成方法，得到此频率上满足要求的期望波束；

核对各频点在不同角度对应的波束宽度，确定需要进行波束展宽的频带范围，计算其它窄带频点上的加权系数，使其它频点上所得到的波束与参考频率上的期望波束具有相同的主瓣宽度；

对无需展宽的频段，选择满足条件的权值，满足空域覆盖要求的频段以及波束指向，根据具体的系统要求选择满足要求的加权系数，此时波束宽度会相应的展宽，并不会影响多波束的空域覆盖；对需要展宽的频段，选择匹配的主波束宽度，采用空间重采样方法进行处理。

作为一种具体实施方式，步骤4所述建立幅度差值表，具体如下：

建立幅度差值表，根据方位多个扫面波束方向图以及俯仰左右半阵两个扫描波束方向图的数据在各个扫表角度下进行计算，统计方位及俯仰相邻波束间的幅度差值，并制成比幅测向查找表。

本发明具有以下特点：第一，本发明通过优化设计的多支压副瓣天线，选取特定的子阵加权系数，使得对应方位的阵列副瓣信号幅度小于副瓣天线的信号幅度，在保证阵列前端增益的前提下，有效降低副瓣信号对测向精度的影响。第二，将方位上各路天线分成各独立的小子阵，每路输出信号独立采集，通过DBF技术将方位孔径大小及指向重新排列，孔径分配设计灵活。第三，本发明将数字多波束形成技术以及模拟多波束形成技术进行结合能够在瞬时覆盖方位角的同时具有较宽的瞬时俯仰覆盖能力。

下面结合图1～图6及具体实施例，对本发明作进一步详细描述。

实施例

在本发明所提出的基于相控阵面的多波束比幅测向方法中，设相控阵面子阵包含阵元数为32，矩形排布阵元间距在y轴和z轴均为10.5mm，水平方向同时覆盖16个波束，俯仰分为左右半阵共两个波束。

以18GHz的侦收信号为例，下面具体介绍本发明中相控阵列交叉多波束比幅测向的具体实施方式，主要包括以下步骤：

1)初始信号获取：从辐射源获取初始信号。

2)模型建立：根据阵列的物理特性建立阵列模型。

基于阵列布局的特性进行扫描波束方向图空间建模。设各单元间的初始权值都是等幅等相的，则阵列方向图可表示为如下式：

其中，M、N分别为整个天线阵列在z轴和y轴方向的天线阵元个数，a_ik对应第i行k列的阵元电流激励幅度，d₁、d₂分别为二维阵列中z轴和y轴方向的天线单元间距，θ、

分别对应波束俯仰角和方位角，κ＝2π/λ为波数，λ为波长，

为z轴和y轴方向的阵内相位差；F₁(θ)表示二维阵列在z轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵的方向图，即该一维线阵在俯仰角为θ时的阵列增益；

表示二维阵列在y轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵在俯仰角为θ时的方向图投影，即该一维线阵在方位角为

时的阵列增益在俯仰角θ平面上的投影。

3)目标函数选取：根据阵列模型以及实际需要，进行阵列权值选取，并分别将相应参数下发给DBF及ABF。

在数字域对采集的各路信号进行合成，即给予每路信号一个特定的加权系数后对每路信号进行矢量加运算。其中，将阵列分为左右半阵，则在合成运算时左右各子阵将分开进行矢量合成。权值系数采用Taylor加权系数。为了实现DBF，形成方位空域覆盖，需要在以上讨论波束的基础上，对数字信号进行重复使用。通过对每路信号进行相位加权就可以得到不同指向下的阵列前端信号，不同指向的相位加权系数满足以下关系：

其中，θ表示波束覆盖的方位空域大小，num表示同时多波束的个数，i表示波束的序号。

俯仰角度测试方面，为了覆盖一定的俯仰范围，将子阵分成了左右半阵，并在俯仰角方向运用模拟波束合成的方式来实现，即ABF。具体实现方式如下：对列方向的每个天线子阵进行模拟移相操作，其中移相数为

为对应的移相量，一般取为二分之一的波束宽度。正负号则对应左右半阵不同的移相量。

为了抑制由副瓣方向进入的信号对测向的影响，一般使用的方式与方位角方向一致，即幅相加权与副瓣抑制天线相结合的方式。将两波束比幅结果卡在一定范围之内，典型值为主波束峰值与对应角度另一个波束测量值之比。最后，在相控阵系统中，根据阵列模型以及实际需要进行阵列权值选取，并分别将相应参数下发给DBF及ABF。对于水平方向扫描，即俯仰角为0的情况，波束宽度随频率和扫描角变化的关系可表示为：

其中N为子阵内阵元的个数(本例中为32)，θ₀为波束主瓣指向角，d为阵元间距(本例中为10.5mm)，λ为信号工作频率(本例中为16.67mm)。

由以上关系可计算出在工作频段内未加权的情况下，不同方位、俯仰角指向所对应的主波束宽度。

对宽频带侦收信号需要进行合理的窄子带划分。将宽带信号划分为若干窄带信号进行处理。以其中的一个频率点为参考频率，运用窄带的波束形成方法，得到此频率上满足要求的期望波束。核对各频点在不同角度对应的波束宽度，确定需要进行波束展宽的频带范围，计算其它窄带频点上的加权系数，使其它频点上所得到的波束与参考频率上的期望波束具有相同的主瓣宽度。对无需展宽的频段，选择满足条件的权值，满足空域覆盖要求的频段以及波束指向，根据具体的系统要求选择满足要求的加权系数，此时波束宽度会相应的展宽，并不会影响多波束的空域覆盖；对需要展宽的频段，选择合适的主波束宽度，采用空间重采样方法进行处理。

4)建立幅度差值表，根据方位多个扫面波束方向图以及俯仰左右半阵两个扫描波束方向图的数据在各个扫表角度下进行计算，统计方位及俯仰相邻波束间的幅度差值并制成比幅测向查找表。

5)查表确定目标方位，对1)步骤中获取的信号在4)步骤中所制得的表进行查表计算，获取信号位置参数。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，包括宽带相控接收阵面所包含的不同的频带范围的变化，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、初始信号获取：从辐射源获取初始信号；

步骤2、模型建立：根据阵列的物理特性建立阵列模型；

步骤3、目标函数选取：根据阵列模型以及实际需要，进行阵列权值选取，在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成即DBF构建同时多波束，在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成即ABF构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF；

步骤4、建立幅度差值表：计算方位及俯仰相邻波束间的幅度差值表；

步骤5、查表确定目标方位：针对步骤1中获取的信号，根据步骤4建立的幅度差值表，进行查表计算获取信号位置参数。

2.根据权利要求1所述的相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，步骤2中所述根据阵列的物理特性建立阵列模型，具体如下：

基于阵列布局的特性进行扫描波束方向图空间建模，单元以矩形栅格方式进行排列，以设计中心频率的半波长为各单元间距；

设各单元间的初始权值都是等幅等相的，则阵列方向图

表示为如下式：

其中，M、N分别为整个天线阵列在z轴和y轴方向的天线阵元个数，a_ik对应第i行k列的阵元电流激励幅度，d₁、d₂分别为二维阵列中z轴和y轴方向的天线单元间距，θ、

分别对应波束俯仰角和方位角，κ＝2π/λ为波数，λ为波长，

为z轴和y轴方向的阵内相位差；F₁(θ)表示二维阵列在z轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵的方向图，即该一维线阵在俯仰角为θ时的阵列增益；

表示二维阵列在y轴方向下同阵元间距、同阵元个数的一维线阵在俯仰角为θ时的方向图投影，即该一维线阵在方位角为

时的阵列增益在俯仰角θ平面上的投影。

3.根据权利要求2所述的相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，步骤3中所述在搜索空域范围的方位方向上采用数字波束合成即DBF构建同时多波束，具体如下：

在阵列周围布置多支不同指向的副瓣抑制天线，对于方位空域覆盖，所采用的方式为数字多波束合成技术即DBF；此时，前端波控将方位角各个子阵之间的相位差置成相等，则波束方位角指向为0；利用模数转换器ADC将每路接收的模拟信号采集成相应的数字信号；在将模拟信号传给AD之前，将射频信号下变频到对应的中频；

在数字域对采集的各路信号进行合成，即给予每路信号一个权值系数后对每路信号进行矢量加运算；将阵列分为左右半阵，则在合成运算时左右各子阵将分开进行矢量合成；

权值系数由Taylor加权系数的公式求得：

其中

式中，f(p)为加权系数在定义域(0,π/2)的加权取值，p对应定义域内的相位；N为子阵内阵元的个数，

为主瓣一侧的等副瓣数，m为等高副瓣的序号，n为计算过程中的遍历项序号，S(m)为计算中间量，J为Taylor公式展开项，δ为展宽因子，且

A由可变化控制副瓣电平参数R₀确定，cosh^-1表示双曲余弦函数的逆函数；

参考压副瓣天线的信号采集幅度，将副瓣电平高度设为低于此电平的一个值；通过对每路信号进行相位加权得到不同指向下的阵列前端信号，不同指向的相位加权系数α满足以下关系：

其中θ表示波束覆盖的方位空域大小，num表示同时多波束的个数，i表示波束的序号。

4.根据权利要求2所述的相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，步骤3中所述在俯仰方向上通过划分左右半阵，利用模拟波束合成即ABF构建双波束，并分别将相应参数下发给DBF及ABF，具体如下：

对列方向的每个天线子阵进行模拟移相操作，其中移相数为

为对应的移相量，正负号则对应左右半阵不同的移相量，k＝λ/2π为波数，λ为波长，d₂为二维阵列中y轴方向的天线单元间距；

采用幅相加权与副瓣抑制天线相结合的方式，将两波束比幅结果设定在要求范围之内；在相控阵系统中，根据阵列模型以及实际需要进行阵列权值选取，分别将相应参数下发给DBF及ABF；

对于水平方向扫描，即俯仰角为0的情况，3dB波束宽度θ_3dB随频率和扫描角变化的关系表示为：

其中N为子阵内阵元的个数，θ₀为波束主瓣指向角，d为阵元间距，λ为信号工作频率；

由以上关系计算出在工作频段内未加权的情况下，不同方位、俯仰角指向所对应的主波束宽度。

5.根据权利要求2所述的相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，目标函数选取时，对宽频带侦收信号进行窄子带划分，将宽带信号划分为多个窄带信号进行处理，具体如下：

以其中的一个频率点为参考频率，运用窄带的波束形成方法，得到此频率上满足要求的期望波束；

核对各频点在不同角度对应的波束宽度，确定需要进行波束展宽的频带范围，计算其它窄带频点上的加权系数，使其它频点上所得到的波束与参考频率上的期望波束具有相同的主瓣宽度；

对无需展宽的频段，选择满足条件的权值，满足空域覆盖要求的频段以及波束指向，根据具体的系统要求选择满足要求的加权系数，此时波束宽度会相应的展宽；对需要展宽的频段，选择匹配的主波束宽度，采用空间重采样方法进行处理。

6.根据权利要求2所述的相控阵列交叉多波束比幅测向方法，其特征在于，步骤4所述建立幅度差值表，具体如下：

建立幅度差值表，根据方位多个扫面波束方向图以及俯仰左右半阵两个扫描波束方向图的数据在各个扫表角度下进行计算，统计方位及俯仰相邻波束间的幅度差值，并制成比幅测向查找表。

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