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第二章 船用雷达设备 第五节 雷达接收机 2. 混频器 —— 微波频率混频二极管 作用：将回波信号fS与本振信号fL进行混频，得到其差频， 即中频 信号：fI = fL－ fS 组成：常用两个 晶体二极管组成的平衡混频器，两个二极管反向装置在波导管中组成。 接收机辅助电路 1、带宽转换电路 随量程开关同时转换： 近量程：窄脉冲－宽带宽 远量程：宽脉冲－窄带宽 2、AFC（Auto Frequency Control)电路 实现混频器输出频率稳定。 3、对数中频放大器 作用：增大输入信号的动态范围， 使接收机不致于因为输入强信号而过载阻塞。 线性中放：适用于有弱回波，而无强信号或强干扰信号的场合。 * * 接收机的作用 → 信号处理 : 抗杂波, 放大, 显示. 杂波: 雨,雪,雷达干扰 í ? ì 有用目标 : 船舶, 导航标, 岸线, 高山，岛屿等. 发射脉冲 →目标→ 散射 → 天线 → 回波 §5.1 接收机的组成框图及其功能 频率转换器 自天线 微波集成电路 视频 放大 增益 STC 至显示器 接收机框图 触发脉冲 中频 放大 检波器 双功器 混频器 本振. 微波集成电路 主中频放大器 前置中频放大器 视频部分 双功器 双工器 使天线工作在双功状态。发射: 发射机工作期间；接收: 其他时间 微波集成电路（Microwave integrated circuit） 变频器 中频放大 检波 前置视频放大 增益控制和海浪抑制控制电路 5.1.3 频率变换器 ? ? ? í ì 混频器 本机振荡 1. 本振 (1) 反射式速调管 反射极顶盖 反射极 网状栅极 阴极 灯丝 金属外壳 管脚 调整螺丝 输出环 弓形支架 输出 同轴线 ? ? ? í ì 机械: 调整螺丝可以改变栅极距离 电子: 改变反射极电压 调谐 (2) 耿氏二极管 输出波导 谐振腔 电压引线 衰减器调整螺丝 调整螺丝 耿氏二极管 输出口 电压引线 耿氏二极管 变容二极管 衰减器调整螺丝 调谐螺丝 ? 调谐 1. 调谐过程 ? 将显示器面板上的调谐控钮置于中间位置. ? 调节反射极或变容二极管电压为标准值。 ? 调整机械调谐螺丝找到谐振点。 ? 根据手册继续细调。 2. 本振调谐时机: ? 更换磁控管 ? 本振频率变化 ? 长时间引起效率较差 3. 平时操作雷达的控制面板调谐标准： 图象清晰饱满 调谐指示表指示最大（不是到表刻度的最大) 5.1.4 本振调谐(Tune) (1) 非常碎弱应当避免机械或电力冲击 ? 晶体测试 : R×100 or ×1k, 切不可用 R×1 or ×10k. ? 不要同时接触阴阳极 ? 备用管应当在铅屏蔽盒内 (2) 晶体电流只由本振输出决定 ? t ? y ü 本振输出: mA 级 回波幅度: μV 级 晶体电流表征了频率变换器的工作状态。. 混频晶体使用注意：P28 作用: 把微弱的中频回波信号(uV)不失真地放大十几万倍(1 V 左右) ，然后送去检波。 5.1.5 中频放大器 (30, 45, 60MHz) 组成：前置中放2~3级，主中放6~7级 增益控制：调节中放的增益（放大倍数） 控制面板手动增益（GAIN）控钮的使用： 使荧光屏上的噪声斑点似见未见（刚刚可见） §5.2 接收机基本参数 1、接收机灵敏度/ 噪声 接收机灵敏度：P rmin = kT△f·N 其中决定因素是接收机通频带△f和接收机噪声N。接收噪声主要来自接收机设备本身,产生的原因是由于电子的不规则运动，称为“热噪声”。 象在收音机里能够听见噪声一样，雷达可以在屏幕上观察到随机噪声。 增益过大 增益降低 增益正常 小幅度的噪声可以与目标区分开来，而极强的噪声，特别是在前端的噪声很难与目标区分开来。 接收灵敏度表示了接收机能够探测到微弱目标的能力。 通常为 10-12 ~ 10-14 W 这里需注意的是：近处的小目标和远处目标的回波比较弱 2 接收机带宽 △f 接收机带宽 是指在放大情况下，允许通过接收机的信号频率范围。 用雷达脉冲的频率谱表示: 一般取：△f ＝1/ι 发射脉冲宽度ι，脉冲重复频率F，通频带△f与量程的关系（表见P25）： 窄脉冲 → 宽范围的频谱 长脉冲 →窄范围的频谱 △f ↑→ 噪声↑→灵敏度↓→ 失真↓ △f ↓→ 噪声↓→ 灵敏度↑→ 失真↑ 兼顾: