4 雷达接收机.ppt

4 雷达接收机 4.1 接收机的任务、技术指标与组成 4.1.1 接收机的任务与组成 接收机的任务：将天线所收到的微弱射频回波信号从噪声和干扰电波中选择出来，经过放大和解调处理成便于观察的视频信号。 接收机的工作方式取决于发射信号的形式，恒载频非相参雷达的接收机普遍采用超外差体制。 接收机除了保证足够的信号增益、通频带、动态范围之外，需要附加一些反干扰处理。 （1）高频设备 高频设备是指从雷达射频馈线到中频放大器之间的所有接收机部件。 高频设备包括： 接收分支馈线 ， 天线收发开关：铁氧体环行器和微波二极管限幅器，高频放大器， 混频器，本机振荡器。 发射时，收发开关使发射机接通天线，而自动切断接收机支路，以防止发射强脉冲能量进入接收机，毁坏接收机输入端的低压小功率器件；接收时，收发开关使天线接通接收支路，自动切断发射通路，以免回波能量漏失于发射支路而使接收机灵敏度下降。 在混频前，微波放大器先对信号进行高频放大，有利于降低系统的噪声系数，提高接收机的灵敏度。 混频器和本机振荡器统称为变频器。利用混频器的非线性频谱变换作用，将回波高频脉冲信号与本振连续等幅高频信号进行混频并输出中频脉冲信号。 高频放大器、混频器和本机振荡器做在结构一体化的射频组件内（简称MIC）。 由于MIC组件不宜拆开，通常组件内的部件损坏时即将MIC组件整体送给厂方更换。 高频设备的主要要求： ① 噪声系数要尽量小； ② 天线收发开关与中频放大器输入电路的通频带要足够宽； ③ 通过收发开关漏入的发射脉冲功率必须尽量小； ④ 高频设备各部分的调谐应足够稳定。 （2）中频设备 ? 目前大都采用一次变频电路。 一次变频能够满足整个中放部分约为80dB～100dB的增益要求。 通常在主中频放大器中采用对数放大，增加接收机的动态范围，提高接收机抗干扰能力。 自动频率控制（AFC）电路在发射信号频率或本振频率变化而引起实际中频偏离额定中频时，使本振频率作相应的变化，以使实际中频和额定中频的差值减小到保证稳定接收所允许的范围内。 中频设备的主要要求： ① 中频放大器应满足低噪声、高增益与工作稳定的要求； ②为防止强回波输入信号造成接收机过载，通常设置中放增益控制电路(AGC); ③为使雷达能同时满足远量程高灵敏度与近量程高分辨率的不同使用要求，通常在远量程时，用宽脉冲发射，窄通带接收；近量程时，用窄脉冲发射，宽通带接收； ④根据海浪干扰回波强度具有随距离的增加近似呈指数规律下降的特点，在传统的雷达接收机中，均采用在触发脉冲作用下产生按指数规律变化的脉冲电压加到前置中放一级或两级偏置电路中，对中放进行灵敏度时间控制STC（sensitivity time control）的办法来抑制海浪干扰。 也有的雷达将这部分增益控制放在视频电路中进行。 4.1.2 接收机的主要技术指标 （1）工作频段与选择性 雷达接收机的工作频段即能接收的目标回波信号的频段。 选择性表示接收机选择信号而滤除邻频干扰的能力，它取决于接收机高频及中频电路的频率特性。 （2）灵敏度 灵敏度表示接收机对弱信号接收的能力。 雷达接收机灵敏度通常用接收机输入端的最小可检测信号功率（又称门限功率）来表示。 当接收机输出的功率信杂比满足终端设备实际检测所需要的数值时，接收机输入端的最小可检测的信号功率称为“实际灵敏度”。 “实际灵敏度”数值的与接收机以及其它雷达分机的性能和雷达的运用状态有关。 （3）波形失真 波形失真表示接收机输出信号波形对其输人信号包络波形的畸变程度。 （4）工作稳定性 接收机在工作过程中必须稳定、可靠。为此，接收机不应自激；增益、带宽等技术参数随电源电压或环境温度的改变而变化的范围不应超出允许值；当发射机的频率或接收机的本振频率有漂移时，接收机应正常工作。 （5）抗干扰性 接收机必须具有抗干扰的能力。 ? 干扰可能是由海浪、雨雪及邻近同频段雷达的发射信号所产生。 这些干扰会妨碍有用目标的正常观测或造成误判断，严重时甚至会完全破坏接收机的正常工作。? （6）动态范围 为了保证对强、弱信号均能正常接收，要求有足够宽的动范围。 动态范围表示接收机保持正常工作所允许的输入信号强度的变化范围。 输入动态范围通常以接收机各级都不饱和时，最大输入信号功率与最小可检测信号功率之比的分贝数来表示。 当输入信号过强时，接收机将发生饱和，结果使目标回波显著减小乃至丢失。 （7）恢复时间 雷达接收机由于强信号输入而引起过载后；需要一段时间才能恢复正常工作，这段时间称为“恢复时间”。 除了上述主要技术指标外，雷达接收机常常还提出其它一些要求，诸如：轻小价廉，省电，结构坚固，可靠，使用维护方便，能适应各种气候环境，如防潮、防震、防盐雾等。 4.2 中频放大器 4.2.1 中频放