雷达原理-第三章-雷达接收机ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第三章第三章 雷达接收机雷达接收机电话电话:15182388504 V网网: 66299 西南科技大学国防科技学院西南科技大学国防科技学院黄传波黄传波我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我

2、吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业5、某放大链末级速调管采用调制阳极脉冲调制器，已知E0=120KV，Eg=70V，C0=100pF，充放电电流I=80A，试画出a,b

3、,c 三点的电压波形及电容C0 的充电电流ic 波形与时间关系图。若重频为600Hz，求G1、G2 的平均功率和调制脉冲的上升时间、下降时间。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物上次课作业上次课作业我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.雷

4、达接收机的组成和主要质量指标雷达接收机的组成和主要质量指标2.2.接收机的噪声系数和灵敏度接收机的噪声系数和灵敏度3.3.雷达接收机的高频部分雷达接收机的高频部分 4.4.接收机的动态范围和增益控制接收机的动态范围和增益控制5.5.自动频率控制（自动频率控制（AFCAFC）6.6.滤波与接收机带宽滤波与接收机带宽本章题纲本章题纲我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物雷达接收机的组成和主要质量指标雷达接收机的组成和主要质量指标一、雷达接收机的组成一、雷达接收机的组成二、雷达接收机的主要质量指标二、雷

5、达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物一、一、 超外差式雷达接收机的组成超外差式雷达接收机的组成 雷达接收机的组成雷达接收机的组成雷达接收机任务：雷达接收机任务：不失真的放大所需的微弱信号，抑制不需要的其他信号（噪声、干扰等）。其任务是从噪声背景中提取目标回波信息。主要组成部分是主要组成部分是: 按照雷达接收机中回波信号的频率变换过程，可以将超外差式雷达接收机划分为高频高频、中频中频和视频视频三部分。 高频部分指接收机的微波电路接收机的微波电路，又称雷达接收机的高端，包括接收

6、机保护电路、低噪声高频放大器、混频器和本机振荡器。 中频部分指中频放大器中频放大器、匹配滤波器匹配滤波器、检波器检波器。 视频部分为视频放大器视频放大器等信号频率为视频的电路。第二混频器及相关电路包含在中频放大器中。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物图1 超外差式雷达接收机简化方框图 接收机保护器低噪声高频放大器混频器中频放大器(匹配滤波器)检波器视 频放大器至终端设备本振高 频 部 分高频输入优点：优点：灵敏度高、增益高、选择性好、适应性广。 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子

7、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.高频部分：高频部分： T/R 及保护器及保护器：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）（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。 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2.中频部分及中频部分及 AGC：

8、 匹配滤波匹配滤波：(S/N) omaxAGC（自动增益控制）（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。 3.视频部分：视频部分： 检波检波：包络检波，同步（频）检波（正交两路），相位检波。 放大放大：线形放大，对数放大，动态范围。 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物低噪声放大器(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：它主要有以下几个

9、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。（一）关于低噪声放大器（一）关于低噪声放大器雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2、它所接收的信号都很微弱，所以放大器必定是一个小信号放大器。另外由于受传输路径的影响，信号强弱又是变化的，在接收信号的同时又有可能伴随着许多强干扰信号混入，因此要

10、求放大器要有足够的线性范围，而且最好是增益可调。3、低噪声放大器一般是通过传输线直接和天线或天线滤波器相连，放大器的输入端必须和他们有很好的匹配，以达到功率的最大传输或最小的噪声系数。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1、噪声系数（Noise Figure）：输入信号与输出信号的信噪比（SNR）之比。NF=（SNR）in/（SNR）out通常情况下，它是以分贝为单位的。2、增益（Gain）：负载吸收功率与信源资用功率之比。3、带内平坦度（Gain Flatnes

11、s）：通带内最大增益与最小增益的差值。4、驻波比（Standing Wave Ratio）：最大电压与最小电压之比。5、输出功率（Power Out）低噪声放大器的主要指标雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物具体指标在实际中的应用： 在实际应用中，为了有足够的增益，放大器通常是若干级放大管（或模块）级联而成，即由单个的放大管组成一个低噪声放大器。那么，在设计之初这个低噪声的放大器的一些指标就得通过一定公式来计算得到。 下面以噪声系数为例，给出级联后的噪声系数的计算

12、公式：1n21n213121GGG1FGG1FG1FFF雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（二）射频滤波器（二）射频滤波器射频滤波器射频滤波器在雷达接收机的作用是抑制进入接收机的外部干扰。 滤波器功能：对信号在特定频率或频段内的频率分量做加重或衰减处理(保持有用频带、抑制无用频带)。 技术指标：n工作频率：3dB带宽(相对)、插损带宽(绝对、常用)n插入损耗：电阻性损耗及反射损耗n带内波纹：插损在带内的波动范围n带外抑制：滤波器矩形度的一种描述n承受功率：决定了

13、滤波器的实现形式和选材雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 按信号性质分类按信号性质分类模拟滤波器和数字滤波器模拟滤波器和数字滤波器2. 按所用元件分类按所用元件分类无源滤波器和有源滤波器无源滤波器和有源滤波器3. 按电路功能分类按电路功能分类: 4. 按阶数分类按阶数分类: 一阶，二阶一阶，二阶 高阶高阶低通滤波器；高通滤波器；低通滤波器；高通滤波器；带通滤波器；带阻滤波器带通滤波器；带阻滤波器雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖

14、的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物通常把能够通过的信号频率范围定义为通带通带，而把受阻或衰减的信号频率范围称为阻带阻带，通带和阻带的界限频率称为截止频率截止频率。低通滤波器电路（LPF），高通滤波器电路（HPF），带通滤波器电路（BPF），带阻滤波器电路（BEF），全通滤波器电路（APF）滤波的要求：滤波的要求：不改变(或同等改变)有用频带的幅度特性和相位特性。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

15、物 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。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Aup0通带阻带实际理想(a)fHf|Au|低通低通理想实际阻带通带0fLf(b)|Au|Aup高通高通理想实际0f(c)|Au|AupfHfLf0带通带通理想实际0f(d)|Au|AupfHfLf0带阻带阻通带的电压增益截止频率雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个

16、美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物发射机发射机上上混频器混频器将已调制中频信号搬移到射频接收机接收机下下混频器混频器将接收到的射频信号搬移到中频本振信号本振信号： tVtvLOLOLOcos)(射频信号射频信号： tVvRFRFRFcos相乘得相乘得： ttVVvvLORFLORFRFLORFLOcoscos21基本方法基本方法：乘法器乘法器滤波器滤波器非线性器件非线性器件滤波器滤波器中频滤波器中频滤波器（三）混频器（三）混频器雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，

17、证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物调幅调幅接收机接收机混频器的结构框图混频器的结构框图 混频器结构：三个端口混频器结构：三个端口输入输入信号、信号、本振本振信号、信号、 中频中频信号信号非线性器件带通滤波器本地振荡器LvSvIv雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物时域时域特性特性输出、输入输出、输入波形波形相同、载频不同相同、载频不同 混频本质混频本质线性频谱搬移线性频谱搬移频域频域特性特性输出、输入输出、输入频谱结构、频谱结构、带宽带宽相相 同，载频不同同

18、，载频不同混频电路的实现混频电路的实现1.1. 乘法器乘法器2.2. 非线性器件非线性器件双极晶体管双极晶体管场效应管场效应管二极管二极管为减少组合频率分量为减少组合频率分量工作于工作于线性时变状态线性时变状态雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1. 1. 增益增益变频变频增益增益 =输出输出中频中频输入输入射频射频混频器的主要指标混频器的主要指标雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也

19、感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物射频口射频口阻抗阻抗中频口中频口阻抗阻抗按按增益增益划分混频器划分混频器有源有源混频器混频器增益大于增益大于1 1无源无源混频器混频器增益小于增益小于1 1电压增益电压增益功率增益功率增益RFIFVVVA RFIFPPPG 两者关系两者关系？LSVSRFLIFRFIFPRRARVRVPPG222/雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 2. 噪声噪声讨论混频器噪声的意义讨论混频器噪声的意义接收机前端，对系统噪声影

20、响大接收机前端，对系统噪声影响大对射频而言是线性，可用线性网对射频而言是线性，可用线性网络噪声计算公式络噪声计算公式电路器件噪声电路器件噪声两个输入噪声两个输入噪声射频输入射频输入本振输入本振输入混频器的输出噪声混频器的输出噪声位于中频段位于中频段频谱搬移频谱搬移低噪放低噪放 F1F1、G1G1带通滤波器带通滤波器 F2F2、G2G2混频器混频器F3F3、G3G332111211FFFFGG G雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混频器的混频器的单边噪声单边噪声和

21、和双边噪声双边噪声讨论射频噪声的搬移讨论射频噪声的搬移单边单边噪声噪声 射频信号位于本振的一边射频信号位于本振的一边 被搬移到被搬移到中频中频的噪声的噪声射频射频信号段信号段镜像镜像频段频段双边双边噪声噪声射频信号位于本振的两边射频信号位于本振的两边不存在镜像频率（如零中频方案）不存在镜像频率（如零中频方案）单边单边噪声是噪声是双边双边的两倍的两倍（高（高3dB3dB）雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物有一个射频输入信号有一个射频输入信号f fR R一个干扰信号

22、一个干扰信号f fIMG IMG = = f fR R 2 2 f fI I，与本振，与本振f fL L 混频后混频后可能产生频率相同的中频信号：可能产生频率相同的中频信号： f fL L - - f fR R = = f fI I = = f fIMGIMG - - f fL L 产生两个中频信号，由干扰信号所产生的中频产生两个中频信号，由干扰信号所产生的中频信号称为镜频，用信号称为镜频，用fIMG表示。表示。 镜像频率（镜像频率（ImagesImages） 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我

23、的猜测没有错：表里边有一个活的生物输入到混频器的射频信号输入到混频器的射频信号与镜频干扰信号频谱与镜频干扰信号频谱本振信号频谱本振信号频谱混频结果混频结果 镜像频率的产生镜像频率的产生雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物镜频与接收有用信号关于本振对称！镜频与接收有用信号关于本振对称！14.0914.54545515RLIIMGfMHzfMHzfkHzfMHz雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢

24、？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物非线性非线性 器件器件本振本振 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf3. 3. 失真失真混频混频频谱线性搬移频谱线性搬移非线性器件非线性器件平方项平方项非线性器件非线性器件高次方项高次方项产生组合频率产生组合频率干扰、失真干扰、失真（1 1）干扰哨声）干扰哨声特征：接收机音频出现哨叫特征：接收机音频出现哨叫混频输入：混频输入：仅有仅有有用射频有用射频RFfIFfF付波道付波道中频中频 主中频主中频付波道中频付波道中频进入检波（解调）进入检波（解调）形成形成哨叫哨叫主主中频中频：LORFIFfff（二次方项二次方项）组合组合频率频率R

25、FLOpfqfnpq（ 次方项次方项 ）雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（2 2）寄生通道干扰）寄生通道干扰非线性非线性 器件器件本振本振 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf主主中频：中频：LORFIFfff干扰信号与本振的组合频率干扰信号与本振的组合频率LOmqfpfIFf寄生通道干扰寄生通道干扰最最主要主要的寄生通道干扰的寄生通道干扰1, 0pq 镜像镜像频率干扰频率干扰IFLOmfffRFfLOfmf特征：输入伴有特征：输入伴有干扰信号干扰信号mf1

26、, 1pq变换能力与主中频一样变换能力与主中频一样2npq 中频干扰中频干扰IFmff直通直通不需要混频不需要混频变换能力最强变换能力最强雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物变换能力：变换能力： 由非线性器件的由非线性器件的4 4次方引起次方引起 靠得靠得最近最近的干扰（半中频干扰）的干扰（半中频干扰） RFfLOf2RFLOmfffLOmqfpf2,2qp22222LORFLOmLOIFffffff4npqmf0IFf三种比较主要的寄生通道干扰三种比较主要的寄生

27、通道干扰见图见图雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3 3）互调失真）互调失真非线性非线性 器件器件本振本振 中频中频滤波器滤波器RFfIFfIFf特征：输入端伴有多个干扰信号特征：输入端伴有多个干扰信号1mf2mf但是当但是当组合频率组合频率11()mmRFrfsff每个干扰和本振混频每个干扰和本振混频1LOmIFqfpff2LOmIFqfpff由非线性器件的由非线性器件的 次方项次方项 产生产生1nrs IFLOmmffsfrf)(11互调干扰互调干扰称称

28、三阶互调三阶互调 3 sr4n 满足满足RFmmfff212或或RFmmfff122雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物4. 4. 线性范围线性范围问题问题: :混频是一种非线性功能，为什么有“线性”指标？混频混频射频射频本振本振中频中频混频器的混频器的非线性非线性 输出、输入输出、输入频率不同频率不同混频器的混频器的线性线性 输出输出中频中频幅度幅度 输入输入射频射频幅度幅度 成正比成正比变频增益变频增益下降下降1-dB1-dB时相应的输入（或输出）功率值时相应

29、的输入（或输出）功率值 （1 1） 1-dB 1-dB 压缩点压缩点雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（2 2）三阶互调截点）三阶互调截点混频混频射频射频本振本振中频中频1RFf2RFfRFf输入信号输入信号有用有用信号信号RFf1RFf2RFf干扰干扰信号信号（设输入信号幅度相同）（设输入信号幅度相同）互调互调信号产生信号产生 的中频的中频 12(2)RFRFLOIFffff主主中频中频LORFIFfff幅度相等，三阶截点幅度相等，三阶截点截点对应的输入、输出

30、截点对应的输入、输出雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（3 3）线性动态范围）线性动态范围定义：定义：1-dB 压缩点与混频器的噪声基底之比，用dB表示。混频器位于低噪放后，因此对它线性范围要求比低噪放高雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物5. 5. 口间隔离口间隔离射频口射频口本振口本振口中频口中频口本振泄漏本振泄漏影响影响LNA

31、LNA天线辐射天线辐射频率频率牵引牵引强信号强信号堵塞堵塞射频口射频口 中频口中频口一般情况一般情况射频射频中频，被滤除中频，被滤除零中频方案时：零中频方案时：低噪放的偶次谐波失真会窜入中频低噪放的偶次谐波失真会窜入中频雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物信号强信号强频率相近频率相近tVtv111cos)(tVtv222cos)(射频输入为：射频输入为：)()()()(21tvtvtvtvRF设设LNALNA特性为：特性为：)()()(221tvatvati偶次方

32、偶次方项产生的项产生的差拍差拍 )cos(21212VVa差拍信号从射频口差拍信号从射频口 中频口中频口干扰干扰零中频零中频方案中，射频口方案中，射频口 中频口的影响中频口的影响直通泄漏直通泄漏雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物6. 6. 阻抗匹配阻抗匹配对混频器三个口对混频器三个口 的的阻抗要求阻抗要求混频器混频器低噪放低噪放中频中频滤波器滤波器本振源本振源 匹配匹配最佳传输最佳传输 每个口对每个口对另外另外两个口的信号两个口的信号 力求短路力求短路 减少口间

33、干扰减少口间干扰雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物和频为上变频（和频为上变频（Up-conversionUp-conversion）；）；差频为下变频（差频为下变频（Down-conversionDown-conversion）混频器是一种频率变换器件，理想混频器是把两输入信号在时域中混频器是一种频率变换器件，理想混频器是把两输入信号在时域中相乘：相乘：)cos()cos(2coscosABBA和频，上变频和频，上变频差频，下变频差频，下变频 高 频 放 大 f

34、s fs 本 地 振 荡 fo 混 频 fofs=fi fi 低 频 放 大 检 波 中 频 放 大 F F （以调幅为例（以调幅为例 ） 超外差式接收机超外差式接收机 混频器的工作原理混频器的工作原理雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物RLIfff )()(RLLRRLRLRLIfffffffffff上混频上混频下混频下混频混频原理混频原理(时域时域) 中频频率中频频率 可以有两种关系式表达：可以有两种关系式表达：If雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，

35、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 射频信号射频信号本振信号本振信号混频输出混频输出混频原理混频原理(频域频域)从频域角度来看，混频是一种频谱的线性搬移，输出IF与输入RF的频谱结构相同。 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物举例：举例： 经过混频器变频后，输出频率为经过混频器变频后，输出频率为soifffMHz)67 . 1 (MHz)465. 6165. 2(MHz465

36、. 0 混频的结果：较高的不同的载波频率变为固定的较低的载波频率，而混频的结果：较高的不同的载波频率变为固定的较低的载波频率，而振幅包络形状不变。振幅包络形状不变。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混频的实质混频的实质频谱搬移频谱搬移雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物收发开关低噪声高频放大器接收机保护器混 频 器中频放大器中频增益

37、衰减中频滤波器线性放大器包络检波器同频检波器对数放大器限幅放大器相干本振相位检波器发射机稳定本振近程增益控制(STC)AGC视 频 放 大 器天线uI(t)uQ(t)cossin90图2 超外差式雷达接收机的一般方框图 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物本机振荡器：本机振荡器：对于非相参雷达接收机, 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

38、信号的相干源(频率合成器)提供的。 混频器：混频器：输入的高频信号与稳定本机振荡信号或本机振荡器输出相混频, 将信号频率降为中频。 雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物灵敏度时间增益控制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。信号经过多级中频放大和匹配滤波后信号经过多级中频放大和匹配滤波后, 可以对其采

39、用几种可以对其采用几种处理方法：处理方法：自动增益控制自动增益控制(AGC)：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。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对于非相干检测对于非相干检测, 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。对于相干处理对于相干处理, 中频放大和中频滤波之后有二种处理方法：

40、第一种方法是第一种方法是经过线性放大器后进行同步检波, 同步检波器输出的同相(I)和正交(Q)的基带多卜勒信号提供了回波的振幅信息和相位信息。第二种方法是第二种方法是经过硬限幅放大(幅度恒定)后进行相位检波, 此时正交相位检波器只能保留回波信号的相位信息。雷达接收机的组成雷达接收机的组成我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 灵敏度表示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雷达接收机的

41、灵敏度通常用最小可检测信号功率Si min来表示。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。雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标1. 1. 灵敏度灵敏度我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物显示器上所见到的信号与噪声发射脉冲噪声被噪声淹没的信号由于雷达接收机的灵敏度受噪声电平的限制，因此要想提高它的灵敏度，就必须尽力减小噪声电平，同时还应使接收

42、机有足够的增益。雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 目前, 超外差式雷达接收机的灵敏度一般约为(10-1210-14)W, 保证这个灵敏度所需增益约为106108(120 dB160 dB), 这一增益主要由中频放大器来完成。 雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2. 2. 噪声系数噪声系数雷达接收机

43、的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标噪声系数：噪声系数：接收机灵敏度与噪声系数的关系：接收机灵敏度与噪声系数的关系：ooiiNSNSF/FMBkTSnoimin我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 接收机的工作频带宽度表示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(1020)%。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

44、机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标 3. 3. 接收机的工作频带宽度接收机的工作频带宽度需要指出：需要指出： 接收机的工作频带较宽时, 必须选择较高的中频, 以减少混频器输出的寄生响应对接收机性能的影响。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标 4.4.接收机的滤波特性接收机的滤波特性接收机的滤波特性主要取决于接收机的滤波特性主要取决于中频频率的选择和中频部分的频率特性。减少接收机噪声的关键是中频的滤波特性。减少接收机噪声的关键是中频的滤波特性。

45、如果中频滤波特性的带宽大于回波信号带宽，则过多的噪声进入接收机。反之，如果所选择的带宽比信号带宽窄，则信号能量将会损失。这都会使接收机的信噪比减小。在白噪声背景下，接收机的频率特性为“匹配滤波器”时，输出的信号噪声比最大。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 动态范围表示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

46、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, 叫做动态范围做动态范围。 5.5.接收机的动态范围接收机的动态范围雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物为了保证对强弱信号均能正常接收, 要求动态范围大, 就需要采取一定措施, 例如采用对数放大器、各种增益控制电路等抗干扰措施。雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

47、测没有错：表里边有一个活的生物 6.6.接收机的增益接收机的增益雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标接收机的增益表示对回波信号的放大能力，通常表示为输出信号功率与输入信号功率之比，称之为“功率增益”。有时也用输出信号与输入信号的电压比表示，称为“电压增益”。为了防止接收机饱和、扩展动态范围和保持接收机增益的稳定性，应增加灵敏时间控制（STC）和自动增益控制（AGC）。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 中频的选择与发射波形的特性、接收机的工作带宽以及所能提供的高频部件和中频部件的性

48、能有关。 在现代雷达接收机中, 中频的选择可以从30 MHz到4GHz之间。当需要在中频增加某些信号处理部件, 如脉冲压缩滤波器, 对数放大器和限幅器等时, 从技术实现来说, 中频选择在30MHz至500MHz更为合适。 对于宽频带工作的接收机, 应选择较高的中频, 以便使虚假的寄生响应减至最小。 7.7.接收机中频的选择接收机中频的选择雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 工作稳定性是指当环境条件(例如温度、 湿度、 机械振动等)和电源电压发生变

49、化时, 接收机的性能参数(振幅特性、频率特性和相位特性等)受到影响的程度, 希望影响越小越好。 大多数现代雷达系统需要对一串回波进行相参处理, 对本机振荡器的短期频率稳定度有极高的要求(高达10-10或者更高), 因此，必须采用频率稳定度和相位稳定度极高的本机振荡器, 即简称的“稳定本振”。 8.8.工作稳定性和频率稳定度工作稳定性和频率稳定度雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物雷达接收机的主要质量指标雷达接收机的主要质量指标 9.9.正交鉴相器的

50、正交度正交鉴相器的正交度 正交鉴相器分为模拟正交鉴相器（又称为“零中频”鉴相器）和数字正交鉴相器，它是同时提取回波信号的幅度信息和相位信息的有效方法。 正交鉴相器的正交度表示鉴相器保持信号幅度和相位信息的准确度。由于鉴相器的不正交产生的幅度误差和相位误差将导致信号失真，在频域中，幅度和相位误差将产生镜像频率，影响雷达系统的动目标改善因子；在时域中，幅度和相位失真将会使脉冲压缩信号的主副瓣比变坏。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物接收机的中频实信号表示为：接收机的中频实信号表示为：雷达接收机的主