什么是单脉冲天线?

[拼音]：danmaichong tianxian

[外文]：monopulse antenna

用几个波束同时从一个脉冲中获得目标方向信息的跟踪天线。

单脉冲体制的研究始自30年代。1947年美国R.M.贝奇比较完整地提出单脉冲方案。1957年美国研制成第一部单脉冲靶场精密跟踪雷达，此后单脉冲天线遂得到迅速发展。

为了获得目标方向信息，需要在同一瞬间对数个天线波束收到的回波信号进行比较，这有三种方法。

（1）幅度单脉冲法：比较偏轴波束收到信号的幅度调制来提取信息；

（2）相位单脉冲法：比较两个波束收到信号的相位来提取角信息；

（3）幅相单脉冲法：一个平面比较幅度产生误差信号，另一平面比较相位产生误差信号。幅度单脉冲法由于天线结构合理、电性能好和电轴稳定，应用最广。它的经典形式由四喇叭馈源和一个反射面组成，经比较网络可得和信号、方位差信号和俯仰差信号。和信号提供目标距离信息并作为参考信号。差信号提供角误差信息，其幅度确定目标偏轴大小，误差信号与参考信号的相位差确定偏轴方向。当电轴对准目标时，误差信号为零，此时天线不转动；当目标偏离轴向时则有误差信号输出，伺服系统便驱使天线正向或反向运动，直至自动跟踪目标。幅度单脉冲天线的主要质量指标是距离灵敏度、角度灵敏度和误差灵敏度。距离灵敏度是和信号随目标距离的变化率。角度灵敏度是误差信号随目标角位置的变化率。误差灵敏度是误差信号在瞄准轴上的变化率，即误差电压在瞄准轴上的斜率。它们直接同天线的和波束增益、差波束斜率和增益有关。

馈源是单脉冲天线的关键，它分为多喇叭馈源、多模馈源及多模多喇叭馈源。多喇叭馈源包括四喇叭、五喇叭、八喇叭和十二喇叭馈源等。多模馈源是利用方形或圆形光壁波导或波纹波导中的高次模来形成和差信号。多模多喇叭馈源是在 E面用重叠的四个喇叭实现和差，H面用多模实现和差，这种馈源能在两个主平面实现2:1的激励宽度，其电性能与理想馈源取得的性能相当接近，同时也简化了比较网络和混合接头。

单脉冲天线最常用的形式是双反射面天线（见反射面天线）。单脉冲雷达天线结构比较复杂，它需要三套独立的，但幅、相特性一致的接收机。因此在单脉冲雷达问世后，又出现了将接收机通道合并为单路和双路的单脉冲天线和各种假单脉冲天线，这些天线都具备抗回答式调幅干扰的能力。单路隐蔽扫描假单脉冲天线的馈电系统与单脉冲天线的相同，而接收和信号处理电路与40年代使用的圆锥扫描天线相同，将二者结合在一起的则是馈线中所增加的一套特殊射频合成网络。这类天线都用误差信号来确定目标在空间的位置关系。对于圆锥扫描天线（见图）来说，天线波束与天线轴线偏离一定角度，在跟踪过程中天线波束围绕轴线旋转，然后比较波束在不同指向时得到的一系列回波信号幅度，从而得出角度误差信号。在假单脉冲天线中，这个任务由射频合成网络来完成。