霍尔开关在雷达方位角测量中的优化设计
雷达(Radar)是集中现代电子科学技术各种成就的高科技系统。广泛应用于武器制导、战场侦察、敌我识别等领域。是现代战争中一种重要的装备。
雷达有多种不同的分类方法。按天线波東扫描控制方式主要分为机械扫描雷达，机电扫描雷达、频扫雷达等。对于机械扫描式雷达而言。天线转角的测量精度直接影响系统指向性指标的实现。要实现对目标方位的准确探测。其首要任务是设计稳定。准确、高效的转向测量方法。
雷达转角测量实现手段众多。包括采用光电码盘、自整角机、旋转变压器、步进电机等部件实现。但就轻型或小型雷达而言。受其外形尺寸、功能要求及可靠性、可实现性等多方面因素制约。常采用步进电机手段实现转角的测量。
步进电机是一种数字控制电机。将电脉冲信号转变成角位移量即给一个脉冲信号。步进电机就转过一定角度。则通过计算驱动步进电机的脉冲数便可获得转轴旋转的角度值：为校正转轴在旋转过程中产生的角度偏差，常在转角范围内某些特定点处设置触发装置作为角度校准参考点。
原设计介绍
该轻型雷达采用全固态高分辨脉冲体制。利用常规脉冲波形。实现对固定目标的观测功能：该雷达的方位角转动范围为-60°~ +60° 。以步进电机作为天线转动的驱动装置。通过计算驱动步进电机转动的脉冲数从而得到天线旋转的角度值。通过对电机转动控制信号极性的判断获知天线的转动方向。采用霍尔开关作为触发装置修正天线转动过程中产生的角度偏差。
具体实现中。将一块水久磁钢固定在随天线转轴同步旋转的转盘边沿在转盘下方均匀设置三个霍尔开关作为参考点。霍尔开关分布示意图如图1所示。
上述三个参号点的位置在设备出厂前均经过标定。当磁钢转至某参考点时。受其所产生的磁场影响。参考点处的霍尔开关输出相应的脉冲信号。雷达通过对该信号的识别。获知此时雷达天线所处的位置。并实现对转动角度的修正。
霍尔开关是利用霍尔效应原理。将磁输人信号转换成相应电信号的一种磁敏感传感器。根据输出信号形式的不同可分为线性型和开关型两类：在雷达转角测量应用中，无需定量测量磁场强度。仅需判断其有无。故采用开关型霍尔开关。
由于该雷达中对于转角测量的方法是一种相对测量法。故该雷达在正常使用前需确定方位角的0°基准点。才能保证立系数矩阵的时间。由于计算变换参数的时间包括建立系数矩阵的时间和求解系数矩阵的时间。而求解系数矩阵是一个多次迭代的过程。其时间远远大于建立系数矩阵的时间。因此。计算变换参数的时间近似等于建立系数矩阵的时间。
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