雷达原理雷达接收机.pptVIP

;上次课作业;上次课作业;上次课作业;上次课作业;上次课作业;上次课作业;上次课作业;;雷达接收机的组成和主要质量指标;一、 超外差式雷达接收机的组成 ;图1 超外差式雷达接收机简化方框图 ;1.高频部分： T/R 及保护器：发射机工作时，使接收机输入端短路，并对大信号限幅保护。 低噪声高放：提高灵敏度，降低接收机噪声系数，热噪声增益。 Mixer，LD，AFC（自动频率微调）：保证本振频率与发射频率差频为中频，实现变频。 ;2.中频部分及 AGC： 匹配滤波：(S/N) omax AGC（自动增益控制）：是一种反馈技术, 用来自动调整接收机的增益, 以便在雷达系统跟踪环路中保持适当的增益范围。 ;低噪声放大器(Low Noise Amplifier，简称LNA)是射频接收机前端的主要部分。 它主要有以下几个特点： 1、处于接收机的前端就要求它的噪声系数越小越好。 为了抑制后面几级噪声对系统的影响，还要求有一定的增益，为了不使后级器件过载，产生非线性失真它的增益又不能太大。在此放大器在工作频段内应该是绝对稳定的。;;;;（二）射频滤波器;滤波电路的分类;通常把能够通过的信号频率范围定义为通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带，通带和阻带的界限频率称为截止频率。; 通常采用工作衰减LA来描述滤波器的幅值特性。根据衰减特性不同，低通、高通、带通和带阻滤波器的特性如下图。;四种功能滤波器的幅频特性;发射机—上混频器——将已调制中频信号搬移到射频;调幅接收机—混频器的结构框图 ;时域特性——输出、输入波形相同、载频不同;1. 增益;;2. 噪声;混频器的单边噪声和双边噪声;有一个射频输入信号fR 一个干扰信号fIMG = fR ＋2 fI，与本振fL 混频后 可能产生频率相同的中频信号： 　　　 fL - fR = fI = fIMG - fL ;;;;（2）寄生通道干扰;变换能力： 由非线性器件的4次方引起 ;（3）互调失真;4. 线性范围;（2）三阶互调截点;（3）线性动态范围;5. 口间隔离;信号强 频率相近;6. 阻抗匹配;和频为上变频（Up-conversion）； 差频为下变频（Down-conversion）;上混频; ;举例：;图线性频率变换变频前后的频谱图;图2 超外差式雷达接收机的一般方框图 ;本机振荡器：对于??相参雷达接收机, 通常需要采用自动频率微调(AFC)电路, 把本机振荡器调谐到比发射频率高或低一个中频的频率。 而在相干接收机中, 稳定本机振荡器(STALO)的输出是由用来产生发射信号的相干源(频率合成器)提供的。 ;灵敏度时间增益控制(STC)：使接收机的增益在发射机发射之后, 按R-4规律随时间而增加, 以避免近距离的强回波使接收机过载饱和。灵敏度时间控制又称为近程增益控制, 可以加到高频放大器和前置中频放大器中。;对于非相干检测, 通常采用线性放大器和包络检波器来为检测电路和显示设备提供信息。 当要求宽的瞬时动态范围时, 可以采用对数放大器—检波器, 对数放大器能提供大于80 dB的有效动态范围。; 灵敏度表示接收机接收微弱信号的能力。能接收的信号越微弱, 则接收机的灵敏度越高, 因而雷达的作用距离就越远。 雷达接收机的灵敏度通常用最小可检测信号功率Si min来表示。 当接收机的输入信号功率达到Si min时, 接收机就能正常接收而在输出端检测出这一信号。如果信号功率低于此值, 信号将被淹没在噪声干扰之中, 不能被可靠地检测出来，如下图所示。;显示器上所见到的信号与噪声; 目前, 超外差式雷达接收机的灵敏度一般约为(10-12~10-14)W, 保证这个灵敏度所需增益约为106~108(120 dB~160 dB), 这一增益主要由中频放大器来完成。 ;2. 噪声系数; 接收机的工作频带宽度表示接收机的瞬时工作频率范围。 在复杂的电子对抗和干扰环境中, 要求雷达发射机和接收机具有较宽的工作带宽, 例如频率捷变雷达要求接收机的工作频带宽度为(10~20)%。接收机的工作频带宽度主要决定于高频部件(馈线系统、高频放大器和本机振荡器)的性能。;雷达接收机的主要质量指标; 动态范围表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强度变化的范围。 最小输入信号强度通常取为最小可检测信号功率Si min, 允许最大的输入信号强度则根据正常工作的要求而定。 当输入信号太强时, 接收机将发生饱和而失去放大作用, 这种现象称为过载。使接收机开始出现过载时的输入功率与最小可检测功率之比, 叫做动态范围。;为了保证对强弱信号均能正常接收, 要求动态范围大, 就需要采取一定措