本發(fā)明屬于寬帶共形天線陣列傳感器裝置及其輻射源參數(shù)估計技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于寬帶共形天線陣列的相位干涉儀及其參數(shù)估計方法。

背景技術(shù)：
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在無源探測系統(tǒng)中，包括無線電導航、電子偵察、電子跟蹤和電子對抗等電子系統(tǒng)，一個很重要的任務是測定目標的方位。測向的方法和種類很多，按天線的方向圖大體可分為兩類。一種是利用簡單振子或天線陣列的一定方向性來測向；另一類是利用系統(tǒng)功能來測向，而對天線方向圖沒有特殊要求。前者通過旋轉(zhuǎn)天線可找出某一方位天線感應電壓最小，這種方式的測向的優(yōu)點是：天線結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小。缺點是：工作帶寬窄，測向精度低。后者的測向體制可分為比幅法、比相法、比幅比相法、時差法和多普勒頻率法等。干涉儀測向?qū)儆诒认喾ǖ囊环N。相位干涉儀具有測向精度高、設(shè)備實現(xiàn)簡單、測向速度快、平臺適應性和移植性強等優(yōu)點，已成為當前無線電測向領(lǐng)域的主流體制。

相位干涉儀體制一般采用兩組互相垂直的天線進行航向角和俯仰角的測向。兩組天線的組成和測向機理完全一致，以一維單基線相位干涉儀為例來說明的原理。如圖1所示，單基線相位干涉儀由兩個信道組成，射頻輻射源輻射的平面電磁波，由與天線視軸夾角為θ的方向傳播而來，它到達兩個天線的相位差φ為：

式中：λ為輻射源的工作波長；L為兩個天線之間的距離。

如果兩個信道完全平衡，那么具有相位差為φ的兩路信號，在鑒相器(相關(guān)器)中可取出相位差信息，再經(jīng)過角度變換，得到輻射源的方向角θ。測角誤差主要來源于相位測量誤差Δφ聲，忽略其他因素，測角誤差公式可簡化寫為：

相位干涉儀通常采用多個天線構(gòu)成天線陣來實現(xiàn)。按照天線陣布置形式的不同，有一維線陣、二維線陣、圓陣等多種形式。由于鑒相設(shè)備通常以2π為模，只能測量2π范圍內(nèi)的相位值，當天線之間的相對相位超過2π后，將會導致多值模糊。解模糊技術(shù)一直為相位干涉儀測角系統(tǒng)的工程應用所廣泛關(guān)注，傳統(tǒng)的解模糊技術(shù)包括基于長短基線、高低頻率、單脈沖測角、測距、旋轉(zhuǎn)基線和調(diào)頻等六種方法。對于一維線陣相位干涉儀，單基線結(jié)構(gòu)存在無模糊測量范圍和測向精度的矛盾，因而通常采用多個天線構(gòu)成多基線的配置形式。在應用多基線相位干涉儀時，需要解決的主要問題包括天線選擇與設(shè)計、天線陣設(shè)計、以及測向算法設(shè)計。其中，相位干涉儀天線陣的設(shè)計不僅與天線尺寸、安裝條件限制、測向性能指標等因素有關(guān)，還與選擇的測向算法有關(guān)。多基線一維相位干涉儀有兩種主要的解模糊方法：余數(shù)定理方法和逐次解模糊方法。基于余數(shù)定理的方法需要天線間距滿足一定的參差關(guān)系，使得天線陣的設(shè)計受到限制；且由于需要進行多維整數(shù)搜索，隨著基線長度的增加，導致搜索空間增大，計算量也會急劇增加。而逐次解模糊方法則通過長、短基線結(jié)合或構(gòu)造虛擬基線的方式來解模糊，使得天線間距的設(shè)計較為靈活，且算法簡單，容易實現(xiàn)。在根據(jù)逐次解模糊方法設(shè)計干涉儀天線陣時，一個重要問題是如何根據(jù)測向指標，如測向精度，相位誤差等，確定天線數(shù)目，設(shè)計天線間距。現(xiàn)有的干涉儀設(shè)計方法沒有公式給出天線陣參數(shù)與測向性能指標之間的解析關(guān)系，設(shè)計過程是采用“選擇一驗證”的迭代方式進行，而無法明確根據(jù)指標要求直接確定天線陣參數(shù)。

傳統(tǒng)的相位干涉儀一般采用單極化天線形式，僅能感知和測量入射電磁波的單極化信息，并且目前的技術(shù)水平已經(jīng)較為成熟，在目標檢測、參數(shù)測量和跟蹤等方面的而技術(shù)指標相對穩(wěn)定；為了適應新一代電子偵察與測向系統(tǒng)的技術(shù)要求，具有更為強大的多參數(shù)參量功能的干涉儀系統(tǒng)已成為測向領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢。在電磁波所承載的信息中，除了幅度、相位和頻率信息以外，極化特性是一種重要中的信息資源，它的利用將為無線電系統(tǒng)的性能提升發(fā)揮重要作用。在干涉儀測向系統(tǒng)中，采用雙極化或者全極化的系統(tǒng)體制，將顯著提高系統(tǒng)的目標檢測、識別和抗干擾能力，會為研制新一代的干涉儀測向系統(tǒng)提供一條有效的技術(shù)途徑。采用寬帶雙極化天線的無線電干涉儀系統(tǒng)是一種可行的實現(xiàn)波達方向和極化參數(shù)聯(lián)合估計的有效手段，寬帶雙極化天線同時具備寬頻帶和雙極化兩種性能，是目前天線設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一。同時，在彈載環(huán)境下，天線安裝的空間非常緊張，研究其他方式來獲取電磁波的極化信息具有十分重要的意義；在天線陣列設(shè)計中，如果天線單元具有不同的極化方式和輻射方向圖形狀特性，即天線單元為非相似元，每個天線單元可以感知入射電磁波的不同極化狀態(tài)，則同樣可以獲取入射電磁波的極化信息，這將成為獲取輻射源全部電磁參數(shù)的有效技術(shù)手段之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點和不足，提出了一種基于寬帶共形天線陣列的相位干涉儀及其參數(shù)估計方法。

本發(fā)明可以通過以下措施達到：

一種基于寬帶共形天線陣列的相位干涉儀，其特征在于設(shè)有五單元Vivladi共形天線陣列、流線型陶瓷天線罩和天線罩上的金屬連接環(huán)，其中五單元Vivladi共形天線陣列的天線單元個數(shù)N＝5，每個單元賦形于天線罩的表面，天線單元與天線罩共形，單元按照圓周向排列，構(gòu)成圓環(huán)陣列，天線單元中的Vivaldi天線包含微帶饋電線、介質(zhì)基板和一個含有指數(shù)漸變縫隙的金屬地板，在金屬地板上還有一段與指數(shù)漸變縫隙相連接的矩形縫隙和一個圓形腔，它們分別用來實現(xiàn)電磁耦合饋電和阻抗匹配，介質(zhì)基板選擇相對介電常數(shù)為3.2的無機非金屬材料，無機非金屬材料平均厚度為4.1毫米；天線罩整體為近似圓錐狀結(jié)構(gòu)，介質(zhì)天線罩通過連接環(huán)與彈體連接；Vivaldi天線安裝在天線罩的表面，與天線罩表面賦形，采用微帶線-槽線耦合饋電，饋電線位于天線罩的內(nèi)表面，饋電線也與天線罩的內(nèi)表面是共形的，共形微帶線在天線罩的底部與同軸電纜連接，輸出端口為SMA。

本發(fā)明選擇的介質(zhì)基板的厚度為4.1毫米，金屬輻射器部分選擇厚度為0.5毫米的銅板加工實現(xiàn)，因此，此處Vivaldi天線的設(shè)計與常規(guī)的基于印刷電路板的Vivaldi天線有所不同，微帶線的特性阻抗需要采用軟件精確計算得到。

為了提高共形Vivaldi天線的輻射增益，減小共形天線單元之間的互相耦合以及共形天線與天線找內(nèi)部其它天線分機或電子設(shè)備之間的互相耦合，本發(fā)明在Vivaldi天線的金屬底板上刻蝕矩形槽線陣列，在該矩形槽線附近，電流分布較小，基本上對Vivaldi天線的輻射性能影響不大。矩形槽線陣列的長度、寬度和間距有三維電磁仿真計算優(yōu)化確定。

本發(fā)明基于上述設(shè)計的與天線罩共形的超寬帶天線陣列，還提出了一種基于寬帶共形天線陣列的相位干涉儀及其參數(shù)估計方法，其特征在于以(x_i,y_i)為坐標原點，天線單元i的遠區(qū)輻射電場可表示為：

式中，I_i為歸算電流，λ為工作波長，為有效長度，為歸一化的幅度方向圖，為相位方向圖，和分別為幅度和相位極化參數(shù)，為自由空間的波阻抗，為波數(shù)；

以坐標o為原點，此時天線單元i的遠區(qū)輻射電場可表示為：

假設(shè)入射信號為：

式中，|S_in|和分別為入射信號的幅度和相位，γ_in和η_in分別為如射信號的幅度和相位極化角，于是，五個天線端口的接收輸出電壓可表示為：

為了排除入射信號的幅度和相位對相位干涉儀測向和測極化參數(shù)的影響，采用單元之間的比較方法，即考察單元之間的幅度和相位極化差異，針對上述雙極化天線陣列結(jié)構(gòu)，有5個天線端口，根據(jù)圖論的知識，該天線陣列可組成連通圖，可組成的支路數(shù)目為：

節(jié)點數(shù)目為n＝5，于是采用樹的分析方法，圖中樹的數(shù)目為n-1＝4，由于樹枝電壓為獨立電壓，于是可獨立選取4個相對接收電壓來進行后續(xù)的測向工作。針對本發(fā)明專利考察的天線陣列結(jié)構(gòu)，有5個天線端口，采用4個基線進行角度估計，這五個基線組合為：1至2、1至3、1至4和1至5，在信號對u₁和u₂比較中可得：

在信號對u₃和u₁比較中可得：

在信號對u₄和u₁比較中可得：

在信號對u₅和u₁比較中可得：

定義向量[ε]和[δ]分別為：

假設(shè)入射信號被陣列單元接收后，數(shù)字化后的信號電壓經(jīng)過處理后，得到向量[ε]和[δ]的估值分別為：

根據(jù)公式(24)和(26)，獲得誤差向量：

根據(jù)公式(25)和(27)，獲得誤差向量：

基于公式(28)和公式(29)，利用最小二乘法，可估計計算出入射信號的參數(shù)

綜上所述，本發(fā)明提出了一種與天線罩共形的寬帶Vivaldi天線陣列，以之作為多基線干涉儀系統(tǒng)，設(shè)計了基于該極化敏感陣列的干涉儀測向算法和極化參數(shù)估計方法，該方法考慮了實際天線陣列的單元耦合、單元之間的輻射特性不一致、介質(zhì)天線罩和金屬連接環(huán)等因素對寬帶共形天線陣列輻射性能的影響，能夠同時實現(xiàn)對輻射源信號的二維波達方向和極化參數(shù)的測量，本發(fā)明適用于彈載無源測向系統(tǒng)中，其對輻射源信號的電磁參數(shù)的估計算法也適合于電子偵察、電子對抗等相關(guān)領(lǐng)域，具有更為全面的參數(shù)測量功能和平臺的適應性。

附圖標記：

附圖1現(xiàn)有技術(shù)中單基線相位干涉儀原理示意圖。

附圖2是本發(fā)明中寬帶共形天線陣列結(jié)構(gòu)布局。

附圖3是本發(fā)明中采用的天線坐標系。

附圖4是本發(fā)明設(shè)計的平面Vivaldi天線幾何結(jié)構(gòu)。

附圖5是本發(fā)明設(shè)計的新型平面型Vivaldi天線的仿真模型。

附圖6是本發(fā)明設(shè)計的與天線罩共形的寬帶天線陣列模型。

附圖7是本發(fā)明實施例中五單元寬帶共形天線陣列的連通圖。

附圖8是本發(fā)明實施例中平面型Vivaldi天線的回波損耗的仿真結(jié)果。

附圖9是本發(fā)明實施例中五個天線端口的回波損耗仿真結(jié)果。

附圖10是本發(fā)明實施例中端口之間的隔離度仿真結(jié)果。

附圖11是本發(fā)明實施例中頻率為2.5GHz時的共形天線陣列輻射特性仿真結(jié)果。

附圖12是本發(fā)明實施例中頻率為3GHz時的共形天線陣列輻射特性仿真結(jié)果。

附圖13是本發(fā)明實施例中頻率為2.5GHz時的幅度偏差和相位偏差隨空間角度變化的仿真結(jié)果。

附圖14是本發(fā)明實施例中頻率為3GHz時的幅度偏差和相位偏差隨空間角度變化的仿真結(jié)果。

附圖15是本發(fā)明實施例中頻率為2.5GHz時的幅度偏差和相位偏差隨極化角度變化的仿真結(jié)果。

附圖16是本發(fā)明實施例中頻率為3GHz時的幅度偏差和相位偏差隨極化角度變化的仿真結(jié)果。

附圖標記：1為Vivaldi天線的指數(shù)漸變輻射縫隙、2為與Vivaldi天線的指數(shù)漸變輻射縫隙相連接的槽線、3為Vivaldi天線的諧振腔體、4為Vivaldi天線的金屬覆銅地板、5為Vivaldi天線的金屬地板上的矩形開槽陣列。

具體實施方式：

本發(fā)明研究了一種基于與天線罩共形的寬帶天線陣列，以之為基礎(chǔ)，建立一種全極化相位干涉儀系統(tǒng)裝置，提出了基于共形寬帶陣列的輻射源信號波達方向和極化參數(shù)的聯(lián)合估計方法，發(fā)明內(nèi)容包括寬帶Vivaldi天線及其共形陣列的設(shè)計和全極化干涉儀測向算法和極化參數(shù)估計方法。本發(fā)明采用與實際天線罩共形的五單元寬帶Vivaldi天線陣列，構(gòu)成多基線干涉儀測向系統(tǒng)，實際上本系統(tǒng)為五端口網(wǎng)絡(luò)，每個單元賦形于介質(zhì)天線罩的表面，由于天線表面為曲線形狀，單元天線在天線罩表面按照圓周向排列布局，因此，每個天線單元具有不同的極化取向，而且它們的輻射場各不相同，對入射電磁波信號的極化具有不同的響應，即感知輻射源信號的不同極化分量，具有極化敏感能力。依據(jù)寬帶共形天線陣列的結(jié)構(gòu)布局，可以形成多個測量基線，實現(xiàn)對入射電磁波信號的方位和俯仰信息的測量。由于采用多基線和極化敏感體制的干涉儀系統(tǒng)，所以本發(fā)明中設(shè)計的算法具有自動解模糊能力。在采用捷聯(lián)式測角方法的干涉儀系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)需要一定的掃描角度，因此，在測向算法設(shè)計中，需要考慮天線陣列的方向圖覆蓋范圍和輻射場的空間極化特性。本發(fā)明設(shè)計的雙極化干涉儀的天線陣列結(jié)構(gòu)如圖2所示，天線單元個數(shù)N為5，天線單元為與天線罩共形的新型寬帶Vivaldi形式，單元按照圓周向排列，構(gòu)成圓環(huán)陣列，本發(fā)明算法分析中采用的坐標系定義如圖3所示，在實際工程上，本發(fā)明中本發(fā)明設(shè)計的平面Vivaldi天線幾何結(jié)構(gòu)如圖4所示，本發(fā)明設(shè)計的新型平面型Vivaldi天線的仿真模型如圖5所示。

本發(fā)明設(shè)計的與天線罩共形的寬帶相位干涉儀天線陣列由三部分組成，即五單元Vivladi共形天線陣列、流線型陶瓷天線罩和天線罩上的金屬連接環(huán)。本發(fā)明設(shè)計的Vivaldi天線由微帶電路技術(shù)制成，它包含一個含有指數(shù)漸變縫隙的金屬地板、微帶饋電線和介質(zhì)基板組成。在金屬地板上還有一段與指數(shù)漸變縫隙相連接的矩形縫隙和一個圓形腔，它們分別用來實現(xiàn)電磁耦合饋電和阻抗匹配。具體的平面型Vivaldi天線幾何結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖4中的天線幾何參數(shù)由數(shù)值計算優(yōu)化獲得。本發(fā)明中的介質(zhì)基板選擇與某一導彈天線罩相同的材料，該天線罩為無機非金屬材料，材料的相對介電常數(shù)為3.2，無機非金屬材料平均厚度為4.1毫米；天線罩整體為近似圓錐狀結(jié)構(gòu)，介質(zhì)天線罩通過連接環(huán)與彈體連接；共形Vivaldi天線安裝在天線罩的表面，與天線罩表面賦形，采用微帶線-槽線耦合饋電，饋電線位于天線罩的內(nèi)表面，饋電線也與天線罩的內(nèi)表面是共形的，共形微帶線在天線罩的底部與同軸電纜連接，輸出端口為SMA，這樣的好處在于共形天線的安裝中不需要在無機非金屬天線罩上打孔，保證了天線罩的結(jié)構(gòu)和氣動特性。由于本發(fā)明選擇的介質(zhì)基板的厚度為4.1毫米，金屬輻射器部分選擇厚度為0.5毫米的銅板加工實現(xiàn)，因此，此處Vivaldi天線的設(shè)計與常規(guī)的基于印刷電路板的Vivaldi天線有所不同，微帶線的特性阻抗需要采用軟件精確計算得到。為了提高共形Vivaldi天線的輻射增益，減小共形天線單元之間的互相耦合以及共形天線與天線找內(nèi)部其它天線分機或電子設(shè)備之間的互相耦合，本發(fā)明在Vivaldi天線的金屬底板上刻蝕矩形槽線陣列，在該矩形槽線附近，電流分布較小，基本上對Vivaldi天線的輻射性能影響不大。矩形槽線陣列的長度、寬度和間距有三維電磁仿真計算優(yōu)化確定。根據(jù)給定的某導彈陶瓷材料的天線罩結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將設(shè)計的Vivaldi天線共形到天線罩的表面，利用同軸線在天線罩的內(nèi)部饋電，天線單元個數(shù)為5個，呈旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)布置，本發(fā)明設(shè)計的與天線罩共形的寬帶天線陣列模型如圖6所示。

本發(fā)明中設(shè)計的整個天線陣列包含五個天線單元，形成五個輸出端口，這樣能夠充分利用天線安裝平臺空間，可以實現(xiàn)二維空間的輻射源波達方向的估計，進一步還可以進行輻射源兩個極化參數(shù)的估計，有效實現(xiàn)對輻射源全參數(shù)的測量。同時，由于端口數(shù)目較多，增加了信息的冗余度，可以有效提高測角的可靠性。

基于上述設(shè)計的與天線罩共形的超寬帶天線陣列，本發(fā)明設(shè)計了一種波達方和電磁極化參數(shù)的聯(lián)合估計方法，即全極化的波達方向估計方法。下面對該算法的原理進行建模和闡述。以(x_i,y_i)為坐標原點，天線單元i的遠區(qū)輻射電場可表示為：

式中，I_i為歸算電流，λ為工作波長，為有效長度，為歸一化的幅度方向圖，為相位方向圖，和分別為幅度和相位極化參數(shù)，為自由空間的波阻抗，為波數(shù)。

以坐標o為原點，此時天線單元i的遠區(qū)輻射電場可表示為：

假設(shè)入射信號為：

式中，|S_in|和分別為入射信號的幅度和相位，γ_in和η_in分別為如射信號的幅度和相位極化角。于是，五個天線端口的接收輸出電壓可表示為：

為了排除入射信號的幅度和相位對相位干涉儀測向和測極化參數(shù)的影響，采用單元之間的比較方法，即考察單元之間的幅度和相位極化差異。針對本專利考察的雙極化天線陣列結(jié)構(gòu)，有5個天線端口，根據(jù)圖論的知識，該天線陣列可組成如圖5所示的連通圖。在圖5中，可組成的支路數(shù)目為：

節(jié)點數(shù)目為n＝5，于是采用樹的分析方法，圖中樹的數(shù)目為n-1＝4，由于樹枝電壓為獨立電壓，于是可獨立選取4個相對接收電壓來進行后續(xù)的測向工作。針對本發(fā)明專利考察的天線陣列結(jié)構(gòu)，有5個天線端口，采用4個基線進行角度估計。這五個基線組合為：1至2、1至3、1至4和1至5。在信號對u₁和u₂比較中可得：

在信號對u₃和u₁比較中可得：

在信號對u₄和u₁比較中可得：

在信號對u₅和u₁比較中可得：

定義向量[ε]和[δ]分別為：

假設(shè)入射信號被陣列單元接收后，數(shù)字化后的信號電壓經(jīng)過處理后，得到向量[ε]和[δ]的估值分別為：

根據(jù)公式(24)和(26)，獲得誤差向量：

根據(jù)公式(25)和(27)，獲得誤差向量：

基于公式(28)和公式(29)，利用最小二乘法，可估計計算出入射信號的參數(shù)

綜上所述，本發(fā)明提出了一種與天線罩共形的寬帶Vivaldi天線陣列，以之作為多基線干涉儀系統(tǒng)，設(shè)計了基于該極化敏感陣列的干涉儀測向算法和極化參數(shù)估計方法，該方法考慮了實際天線陣列的單元耦合、單元之間的輻射特性不一致、介質(zhì)天線罩和金屬連接環(huán)等因素對寬帶共形天線陣列輻射性能的影響，能夠同時實現(xiàn)對輻射源信號的二維波達方向和極化參數(shù)的測量，本發(fā)明適用于彈載無源測向系統(tǒng)中，其對輻射源信號的電磁參數(shù)的估計算法也適合于電子偵察、電子對抗等相關(guān)領(lǐng)域，具有更為全面的參數(shù)測量功能和平臺的適應性。

實施例：

本發(fā)明設(shè)計了一個具體的與天線罩共形的寬帶Vivaldi天線陣列結(jié)構(gòu)裝置，采用全波電磁仿真軟件對該天線陣列進行了性能仿真，基于實際的全波電磁仿真數(shù)據(jù)結(jié)果，進行了全極化信號源參數(shù)估計算法的仿真實驗，驗證了本發(fā)明所提出的算法的可行性和有效性。

本發(fā)明首先采用CST軟件仿真設(shè)計平面型的Vivaldi天線，然后將其共形到已有的導彈天線罩上，與估計輻射性能。本報告選擇的介質(zhì)基板厚度為4.1毫米，相對介電常數(shù)為3.2，介質(zhì)上的銅箔厚度為0.5毫米，其他的相關(guān)幾何參數(shù)為：AR＝90°,DSL＝6mm，H＝70mm，L＝40mm，LG＝60mm，LTA＝16m，LTC＝6mm，RR＝10mm，WSL＝2mm，WST＝11mm，b＝71mm。。六個天線端口的電壓駐波比特性分別如圖6所示，兩個端口的隔離度如圖7所示。由圖可見，該天線在頻率為1.5GHz～4GHz范圍內(nèi)的平均電壓駐波比約為2，各個端口之間的隔離度均大于20dB，在3GHz至4GHz范圍內(nèi)，端口隔離度大于30dB，可以滿足實際的超寬帶雙極化電子系統(tǒng)的應用要求。平面型Vivaldi天線的回波損耗的仿真結(jié)果如圖8所示，可以看出，在工作頻率從2.5GHz至6GHz范圍內(nèi)，本天線的平均回波損耗在-8dB附近，滿足超寬帶的要求。

在與天線罩共形的條件下，五個天線端口的回波損耗特性分別如圖9所示，兩個端口的隔離度如圖10所示。由圖可見，共形Vivaldi天線在頻率為2.5GHz～3GHz范圍內(nèi)的平均回波損耗約為-6dB，端口1和端口2之間的隔離度大于25dB，端口2和端口2之間的隔離度也大于25dB，端口3和端口4之間的平均隔離度大于30dB，只有個別頻點處略低于30dB，這些指標可以滿足實際的超寬帶電子系統(tǒng)的應用要求。

為了表征該天線的輻射特性，在此分別給出在2.5GHz和3GHz時的天線陣列的輻射增益方向圖和軸比方向圖的仿真結(jié)果，分別如圖11和圖12所示。。由仿真結(jié)果可以看出，該天線在兩個極化端口上均表現(xiàn)出寬波束方向圖性能，增益隨著頻率的變化基本上保持穩(wěn)定，方向圖起伏性不大，但是主波束發(fā)生一定的偏轉(zhuǎn)，由于天線罩的存在，相比于平面Vivaldi天線，共形Vivaldi天線的輻射增益方向圖特性和極化特性均發(fā)生了較大的變化；在主波束范圍內(nèi)，輻射場的極化狀態(tài)雖然較為穩(wěn)定，但是各個空間點的極化狀態(tài)不是相同的，因此必須采用全極化的空間數(shù)據(jù)校準和補償，才能實現(xiàn)有效的測向算法。

基于上述設(shè)計的寬帶共形天線陣列的全波電磁仿真結(jié)果數(shù)據(jù)，利用本發(fā)明提出的干涉儀測向算法，進行數(shù)值仿真模擬，在此部分給出仿真結(jié)果。設(shè)定入射信號的角度為θ＝45度，度，極化參數(shù)為γ＝25度，η＝50度，在信噪比為15dB時，圖13和圖14分別給出了頻率為3GHz和4GHz時，在θ＝45度和度切面上的幅度偏差和相位偏差的仿真結(jié)果，可以看出，在角度為θ＝45度，度，極化參數(shù)為γ＝25度，η＝50度時，幅度和相位偏差均達到了最小，可以估計出目標的全部波達方向角參數(shù)。

在目標方向上，幅度和相位偏差隨著極化參數(shù)的變化仿真結(jié)果如圖15和圖16所示，圖15和圖16分別為頻率為3GHz和4GHz的情況，可以看出，在兩個工作頻點上，幅度和相位偏差均達到了最小，可以估計出目標的全部極化參數(shù)。