电子对抗原理雷达系统结构和工作原理.pptx

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1、会计学1电子对抗电子对抗(din z du kn)原理原理 雷达系统雷达系统结构和工作原理结构和工作原理第一页，共64页。雷达雷达(lid)波段习惯称法波段习惯称法P P波段波段波段波段(bdun)(bdun)：1GHz 1GHz，HFHF、VHFVHF、UHF UHF 现现现现 A/B A/B 波段波段波段波段(bdun)(bdun)L L波段波段波段波段(bdun)(bdun)：1GHz 2GHz 1GHz 2GHz 现现现现 C/D C/D 波段波段波段波段(bdun)(bdun)S S波段波段波段波段(bdun)(bdun)：2GHz 4GHz 2GHz 4GHz 现现现现 E/F E

2、/F 波段波段波段波段(bdun)(bdun)C C波段波段波段波段(bdun)(bdun)：4GHz 8GHz 4GHz 8GHz 现现现现 G/H G/H 波段波段波段波段(bdun)(bdun)X X波段波段波段波段(bdun)(bdun)：8GHz 12GHz 8GHz 12GHz 现现现现 I/J I/J 波段波段波段波段(bdun)(bdun)KuKu波段波段波段波段(bdun)(bdun)：12GHz 18GHz 12GHz 18GHzKK波段波段波段波段(bdun)(bdun)：18GHz 27GHz 18GHz 27GHzKaKa波段波段波段波段(bdun)(bdun)：27

3、GHz 40GHz 27GHz 40GHz，8mm8mmV V波段波段波段波段(bdun)(bdun)：40GHz 75GHz 40GHz 75GHzWW波段波段波段波段(bdun)(bdun)：75GHz 110GHz 75GHz 110GHz，3mm3mm毫米波：毫米波：毫米波：毫米波：110GHz 300GHz 110GHz 300GHzTHz THz：300GHz 1THz 300GHz 1THz第1页/共64页第二页，共64页。第2页/共64页第三页，共64页。第3页/共64页第四页，共64页。大气(dq)吸收与频率的关系第4页/共64页第五页，共64页。大气天顶衰减(shui ji

4、n)与地面水汽密度的关系第5页/共64页第六页，共64页。斜路径(ljng)大气衰减f23.75GHz第6页/共64页第七页，共64页。目标(mbio)反射电磁波脉冲(michng)发射(fsh)电磁波第7页/共64页第八页，共64页。雷达系统雷达系统(xtng)结构与工作原理结构与工作原理n n雷达系统结构和基本工作原理雷达系统结构和基本工作原理雷达系统结构和基本工作原理雷达系统结构和基本工作原理n n频率频率频率频率(pnl)(pnl)综合器综合器综合器综合器n n发射机发射机发射机发射机n n天线天线天线天线n n接收机接收机接收机接收机n n信号处理机信号处理机信号处理机信号处理机n

5、n雷达终端雷达终端雷达终端雷达终端n n监控设备监控设备监控设备监控设备第8页/共64页第九页，共64页。1 雷达雷达(lid)系统结构和基本工作系统结构和基本工作原理原理n n发射天线、接收天线分置结构图发射天线、接收天线分置结构图发射天线、接收天线分置结构图发射天线、接收天线分置结构图n n采用采用采用采用(c(c iyng)T/Riyng)T/R开关雷达（磁控管发射机）结构图开关雷达（磁控管发射机）结构图开关雷达（磁控管发射机）结构图开关雷达（磁控管发射机）结构图n n采用采用采用采用(c(c iyng)iyng)环行器雷达（主振放大式发射机）结构环行器雷达（主振放大式发射机）结构环行器

6、雷达（主振放大式发射机）结构环行器雷达（主振放大式发射机）结构图图图图第9页/共64页第十页，共64页。Daventry试验示意图试验示意图波束方位波束方位(fngwi)30，俯仰，俯仰10，波长，波长49m第10页/共64页第十一页，共64页。采用采用采用采用(ciyng)T/R(ciyng)T/R开关雷开关雷开关雷开关雷达达达达第11页/共64页第十二页，共64页。T/RT/R开关开关开关开关(kigun)(kigun)n n快速转换开关，保护接快速转换开关，保护接快速转换开关，保护接快速转换开关，保护接收机免受发射机泄漏能收机免受发射机泄漏能收机免受发射机泄漏能收机免受发射机泄漏能量量量

7、量(nngling)(nngling)的损坏的损坏的损坏的损坏n n发射时，大部分能量发射时，大部分能量发射时，大部分能量发射时，大部分能量(nngling)(nngling)传输到天传输到天传输到天传输到天线，通过线，通过线，通过线，通过TR1TR1和和和和TR2TR2的的的的小部分泄漏能量小部分泄漏能量小部分泄漏能量小部分泄漏能量(nngling)(nngling)被假负载被假负载被假负载被假负载吸收吸收吸收吸收n n接收时，微弱信号通过接收时，微弱信号通过接收时，微弱信号通过接收时，微弱信号通过TR1TR1和和和和TR2TR2传输到接收传输到接收传输到接收传输到接收机机机机TR为宽带(k

8、un di)接收机保护放电管第12页/共64页第十三页，共64页。雷达雷达(lid)显显示器示器A型和A/R型 PPI型 第13页/共64页第十四页，共64页。一种一种(y zhn)典型的雷达系统原理典型的雷达系统原理框图框图第14页/共64页第十五页，共64页。2 频率频率(pnl)综合器综合器 n n 为雷达系统提供各种定时信号和相参频率为雷达系统提供各种定时信号和相参频率为雷达系统提供各种定时信号和相参频率为雷达系统提供各种定时信号和相参频率(pnl(pnl)信号信号信号信号n n 为发射机提供具有一定载频和波形的射频激为发射机提供具有一定载频和波形的射频激为发射机提供具有一定载频和波形

9、的射频激为发射机提供具有一定载频和波形的射频激励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号励信号，为接收机提供本振和正交相位检波信号n n 是雷达系统实现接收与发射相参的关键是雷达系统实现接收与发射相参的关键是雷达系统实现接收与发射相参的关键是雷达系统实现接收与发射相参的关键第15页/共64页第十六页，共64页。频率频率频率频率(pnl(pnl)源分类源分类源分类源分类n n自激振荡源自激振荡源n n 晶体振荡器、腔体振荡晶体振荡器、腔体振荡器器n n 介质振荡器、压控振荡介质振荡器、压控振荡器等器等n n合成频

10、率源合成频率源n n直接模拟式：对基准频率直接模拟式：对基准频率进行各种各样的加减乘除进行各种各样的加减乘除n n间接模拟式：利用模拟锁间接模拟式：利用模拟锁相环锁定相环锁定VCO 来实现来实现(shxin)频率合成频率合成n n直接数字式：使用数字技直接数字式：使用数字技术完成频率和波形的合成术完成频率和波形的合成n n间接数字式：由数字锁相间接数字式：由数字锁相环构成，包含数字分频器环构成，包含数字分频器和数字鉴相器和数字鉴相器第16页/共64页第十七页，共64页。n n模拟合成法：用振荡器（如模拟合成法：用振荡器（如模拟合成法：用振荡器（如模拟合成法：用振荡器（如VCOVCO）和锁相环）

11、和锁相环）和锁相环）和锁相环（PLLPLL）等器件实现。生成信号）等器件实现。生成信号）等器件实现。生成信号）等器件实现。生成信号(xnho)(xnho)的杂波的杂波的杂波的杂波成分多，频谱纯度低，频率分辨率与频率转换时成分多，频谱纯度低，频率分辨率与频率转换时成分多，频谱纯度低，频率分辨率与频率转换时成分多，频谱纯度低，频率分辨率与频率转换时间的矛盾始终难以解决；间的矛盾始终难以解决；间的矛盾始终难以解决；间的矛盾始终难以解决；n n数字合成法：具有频率转换时间短、频率分辨率数字合成法：具有频率转换时间短、频率分辨率数字合成法：具有频率转换时间短、频率分辨率数字合成法：具有频率转换时间短、频

12、率分辨率和相位分辨率高、体积小等优点。和相位分辨率高、体积小等优点。和相位分辨率高、体积小等优点。和相位分辨率高、体积小等优点。第17页/共64页第十八页，共64页。间接模拟间接模拟间接模拟间接模拟(mn(mn)合成合成合成合成法法法法用振荡器（如VCO）和锁相环（PLL）等器件(qjin)实现第18页/共64页第十九页，共64页。数字数字数字数字(shz)(shz)合成法合成法合成法合成法n n存储器存储器存储器存储器D/AD/A产生一定波形产生一定波形产生一定波形产生一定波形(b xn(b xn)信号信号信号信号n nDDSDDS产生一定波形产生一定波形产生一定波形产生一定波形(b xn(

13、b xn)信号信号信号信号DDS结构(jigu)第19页/共64页第二十页，共64页。DDSDDS加锁相环加锁相环 第20页/共64页第二十一页，共64页。DDSDDS加锁相环和倍频器加锁相环和倍频器加锁相环和倍频器加锁相环和倍频器 第21页/共64页第二十二页，共64页。频综主要频综主要(zhyo)指标指标n n频综主要指标有：频综主要指标有：频综主要指标有：频综主要指标有：n n 标称频率、频率精度、频率范围、输出信标称频率、频率精度、频率范围、输出信标称频率、频率精度、频率范围、输出信标称频率、频率精度、频率范围、输出信号带宽、频率间隔、频率捷变时间、频率稳定号带宽、频率间隔、频率捷变时

14、间、频率稳定号带宽、频率间隔、频率捷变时间、频率稳定号带宽、频率间隔、频率捷变时间、频率稳定度、相位噪声、杂散、输出功率和波形种类等度、相位噪声、杂散、输出功率和波形种类等度、相位噪声、杂散、输出功率和波形种类等度、相位噪声、杂散、输出功率和波形种类等n n标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值标称频率：频综输出信号的中心频率的标称值n n频率精度：频综输出频率在室温（频率精度：频综输出频率在室温（频率精度：频综输出频率在室温（频率精度：频综输出频率在室温（25C 25C）下相）下相）下相）下相对于标称频率的偏差

15、对于标称频率的偏差对于标称频率的偏差对于标称频率的偏差n n频率范围：频综输出信号频率的范围频率范围：频综输出信号频率的范围频率范围：频综输出信号频率的范围频率范围：频综输出信号频率的范围n n频率分辨率频率分辨率频率分辨率频率分辨率n n频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率捷变时间：频综从一个频率跳变到另一个频率所需要频率所需要频率所需要频率所需要(xyo)(xyo)的时间，该时间越短，频综的时间，该时间越短，频综的时间，该时间越短，频综的时间，该时间越短，频综的跳频速度越快的跳频速度越快的跳频速度越快的

16、跳频速度越快第22页/共64页第二十三页，共64页。n n频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对频率稳定度：在指定温度范围内频综输出频率相对于于于于25C25C测量值的最大允许频率偏差，一般表示成相测量值的最大允许频率偏差，一般表示成相测量值的最大允许频率偏差，一般表示成相测量值的最大允许频率偏差，一般表示成相对值，频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度对值，频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度对值，频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度对值，频率稳定度分长期稳定度和短期稳定度n n输出信号带宽指频综输出信号的

17、输出信号带宽指频综输出信号的输出信号带宽指频综输出信号的输出信号带宽指频综输出信号的3dB3dB频域宽度频域宽度频域宽度频域宽度n n相位噪声：表示振荡器频谱纯度的性能参数，通常相位噪声：表示振荡器频谱纯度的性能参数，通常相位噪声：表示振荡器频谱纯度的性能参数，通常相位噪声：表示振荡器频谱纯度的性能参数，通常定义为载波发生某一频率偏移时在定义为载波发生某一频率偏移时在定义为载波发生某一频率偏移时在定义为载波发生某一频率偏移时在1Hz1Hz带宽内的相带宽内的相带宽内的相带宽内的相对于载波的单边带功率密度，单位为对于载波的单边带功率密度，单位为对于载波的单边带功率密度，单位为对于载波的单边带功率密

18、度，单位为dBc/HzdBc/Hzn n杂散：频综输出信号中包含不需要杂散：频综输出信号中包含不需要杂散：频综输出信号中包含不需要杂散：频综输出信号中包含不需要(xyo)(xyo)的非规的非规的非规的非规则的随机的频率分量，单位为则的随机的频率分量，单位为则的随机的频率分量，单位为则的随机的频率分量，单位为dBcdBcn n谐波：单位为谐波：单位为谐波：单位为谐波：单位为dBcdBc第23页/共64页第二十四页，共64页。振荡器的输出振荡器的输出振荡器的输出振荡器的输出(shch)(shch)频谱频谱频谱频谱第24页/共64页第二十五页，共64页。第25页/共64页第二十六页，共64页。相位相

19、位相位相位(xingwi)(xingwi)噪声和杂散频域测噪声和杂散频域测噪声和杂散频域测噪声和杂散频域测试结果试结果试结果试结果 第26页/共64页第二十七页，共64页。相位噪声相位噪声相位噪声相位噪声(zoshng)(zoshng)影响示意影响示意影响示意影响示意第27页/共64页第二十八页，共64页。锁相环相位噪声锁相环相位噪声(zoshng)的的计算计算 N为倍频系数，为倍频系数，为基准信为基准信号号(xnho)的相位噪声，的相位噪声，为为锁相环路对输出信号锁相环路对输出信号(xnho)的附加噪声的附加噪声 第28页/共64页第二十九页，共64页。3 天线天线(tinxin)n n 天

20、线是一个导波和辐射波的换能器。n n 在发射时，天线把发射机送来的高频(o pn)电流变换成辐射波并将辐射能量集中到所要求方向的赋形波束内。n n 在接收时，天线接收回波信号中所含能量，把它转变为高频(o pn)电流输送给接收机。第29页/共64页第三十页，共64页。圆抛物面天线圆抛物面天线圆抛物面天线圆抛物面天线(tinxin)(tinxin)三维立体方向三维立体方向三维立体方向三维立体方向图图图图第30页/共64页第三十一页，共64页。切面切面切面切面(qimin)(qimin)方向图方向图方向图方向图 第31页/共64页第三十二页，共64页。天线天线天线天线(tinxin)(tinxin

21、)参数参数参数参数n n方向图、主瓣宽度与副瓣电平方向图、主瓣宽度与副瓣电平方向图、主瓣宽度与副瓣电平方向图、主瓣宽度与副瓣电平n n方向性系数方向性系数方向性系数方向性系数 n n功率增益功率增益功率增益功率增益 n n有效口径与口径效率有效口径与口径效率有效口径与口径效率有效口径与口径效率n n极化极化极化极化 ：n n 水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆水平、垂直、（右、左）圆极化、椭圆极化极化极化极化n n输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗(sh r z(sh r z kn kn)；一般雷达、；一般雷达、；一般雷达、；一

22、般雷达、通信设备所用天线的输入阻抗通信设备所用天线的输入阻抗通信设备所用天线的输入阻抗通信设备所用天线的输入阻抗(sh r z(sh r z knkn)为为为为 第32页/共64页第三十三页，共64页。n 驻波比（SWR）nR为反射系数n 天线带宽：天线增益比在中心频率时的天线增益下降3分贝范围内的频率范围，也有定义天线的驻波比不超过1.5的频率范围为天线的带宽 n功率容量n 互调是由天线本身的非线性造成(zo chn)的，互调可分为二阶、三阶和三阶以上互调，三阶互调影响最大天线(tinxin)参数（续）第33页/共64页第三十四页，共64页。半波振子半波振子(zhn z)天线及其天线及其方向

23、图方向图 第34页/共64页第三十五页，共64页。垂直八元垂直八元垂直八元垂直八元(b yun)(b yun)阵方阵方阵方阵方向图向图向图向图 第35页/共64页第三十六页，共64页。八木天线八木天线八木天线八木天线(b m(b m tin xin)tin xin)图2-11 八木天线示意图具有结构(jigu)轻巧、制作架设简单、经济适用等优点 第36页/共64页第三十七页，共64页。喇叭天线喇叭天线喇叭天线喇叭天线 喇叭天线结构(jigu)简单，调整使用方便，可以作为独立的天线，更多作为其它天线的馈源第37页/共64页第三十八页，共64页。平板平板(pngbn)型型天线天线 基站天线(tin

24、xin)应用最为普遍的是平板型天线(tinxin)第38页/共64页第三十九页，共64页。抛物面反射器天线抛物面反射器天线抛物面反射器天线抛物面反射器天线(tinxin)(tinxin)n n反射面天线由馈源与反射构成反射面天线由馈源与反射构成反射面天线由馈源与反射构成反射面天线由馈源与反射构成(guchng)(guchng)。馈。馈。馈。馈源的主要作用是辐射，反射面的主要作用是形源的主要作用是辐射，反射面的主要作用是形源的主要作用是辐射，反射面的主要作用是形源的主要作用是辐射，反射面的主要作用是形成期望的方向图。常用的反射面由导电良好的成期望的方向图。常用的反射面由导电良好的成期望的方向图。

25、常用的反射面由导电良好的成期望的方向图。常用的反射面由导电良好的金属材料制成。反射面的形状可为平面或曲面。金属材料制成。反射面的形状可为平面或曲面。金属材料制成。反射面的形状可为平面或曲面。金属材料制成。反射面的形状可为平面或曲面。应用广泛的是各种抛物面天线。应用广泛的是各种抛物面天线。应用广泛的是各种抛物面天线。应用广泛的是各种抛物面天线。第39页/共64页第四十页，共64页。馈源置于抛物面的焦点上，对着反射面，主要利用了抛物面的光学(gungxu)性质第40页/共64页第四十一页，共64页。卡塞格伦天线卡塞格伦天线卡塞格伦天线卡塞格伦天线(tinxin)(tinxin)第41页/共64页第

26、四十二页，共64页。n n 卡塞格伦天线是一个双反射系统，它由三部分卡塞格伦天线是一个双反射系统，它由三部分组成：主反射面，副反射面和馈源组成：主反射面，副反射面和馈源n n 主面为旋转抛物面，焦距为主面为旋转抛物面，焦距为f f，焦点为，焦点为F Fn n 副面一般为双曲面，其虚焦点与副面一般为双曲面，其虚焦点与F F重合，实焦重合，实焦点点FpFp在主面顶点附近，双曲面上任一点到两焦点在主面顶点附近，双曲面上任一点到两焦点的距离差等于常数的距离差等于常数n n使用卡塞格伦天线，馈源可以放在反射面的后使用卡塞格伦天线，馈源可以放在反射面的后面，从而面，从而(cng r)(cng r)避免了口

27、径阻挡。同时，减小了避免了口径阻挡。同时，减小了传输线的长度传输线的长度n n由于等效抛物面的焦距比普通抛物面的大，为由于等效抛物面的焦距比普通抛物面的大，为长焦抛物面天线，所以其口径场比较均匀，可提长焦抛物面天线，所以其口径场比较均匀，可提高口径利用率高口径利用率第42页/共64页第四十三页，共64页。电子扫描天线电子扫描天线电子扫描天线电子扫描天线(tinxin)(tinxin)n n 电子扫描方式主要分为3种：相位扫描、频率扫描和数字波束形成（DBF）n n 辐射单元按一定形式(xngsh)排成阵列，如果辐射单元在一条线上排列，称为线阵；如果在二维上排成阵列，称为面阵第43页/共64页第

28、四十四页，共64页。相位相位相位相位(xingwi)(xingwi)扫描原理图扫描原理图扫描原理图扫描原理图第44页/共64页第四十五页，共64页。智能智能(zh nn)天线天线n n 频谱资源越来越紧张，采用时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）技术可提高频谱的利用率，但仍然无法满足人们对频谱资源的需求。n n 从空域来提高频谱利用率已成为需要，智能(zh nn)天线就是在此基础上提出来的一种新型天线系统。第45页/共64页第四十六页，共64页。DBF系统系统(xtng)的基本原理图的基本原理图 天线单元(dnyun)阵列 接收模块 A/D变换器 数字波束形成器第4

29、6页/共64页第四十七页，共64页。稀布阵雷达稀布阵雷达稀布阵雷达稀布阵雷达VHFVHF波段波段波段波段发射发射发射发射(fsh)1(fsh)1个圆阵（个圆阵（个圆阵（个圆阵（2525个窄带全向发射个窄带全向发射个窄带全向发射个窄带全向发射(fsh)(fsh)天线，每个天线，每个天线，每个天线，每个10KHz10KHz带宽，共带宽，共带宽，共带宽，共250KHz250KHz）接收接收接收接收1 1个圆阵，个圆阵，个圆阵，个圆阵，4848个全向接收天线，带宽个全向接收天线，带宽个全向接收天线，带宽个全向接收天线，带宽250KHz250KHz第47页/共64页第四十八页，共64页。RIAS*/SI

30、AR*by Jaques Dorey(1986)Space RIAS*/SIAR*by Jaques Dorey(1986)Space Frequency orthogonal codingFrequency orthogonal coding第48页/共64页第四十九页，共64页。4 4 接收机接收机接收机接收机n n作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所作用是在杂波、噪声和各种干扰中放大所需回波信号，使输出信号与干扰功率需回波信号，使输出信号与干扰功率需回波信号，使输出信号与干扰功率需回波信号，使输出信号与干扰功率(gn

31、gl(gngl)之比达到最大，并把所需信号放之比达到最大，并把所需信号放之比达到最大，并把所需信号放之比达到最大，并把所需信号放大到能把目标信息显示给操作员，或放大大到能把目标信息显示给操作员，或放大大到能把目标信息显示给操作员，或放大大到能把目标信息显示给操作员，或放大到便于信号处理机检测的电平。到便于信号处理机检测的电平。到便于信号处理机检测的电平。到便于信号处理机检测的电平。n n分为超外差式、直接变频接收机（又称零分为超外差式、直接变频接收机（又称零分为超外差式、直接变频接收机（又称零分为超外差式、直接变频接收机（又称零拍接收机）等类型。拍接收机）等类型。拍接收机）等类型。拍接收机）等

32、类型。n n超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益超外差式雷达接收机具有灵敏度高、增益高、选择性好和实用性广等优点，在雷达高、选择性好和实用性广等优点，在雷达高、选择性好和实用性广等优点，在雷达高、选择性好和实用性广等优点，在雷达系统中得到广泛应用。系统中得到广泛应用。系统中得到广泛应用。系统中得到广泛应用。第49页/共64页第五十页，共64页。超外差式雷达超外差式雷达超外差式雷达超外差式雷达(lid)(lid)接收机的主要组成接收机的主要组成接收机的主要组成接收机的主要组成n n射频部分，又称为接收机射频部分，又称为接收机

33、射频部分，又称为接收机射频部分，又称为接收机“前端前端前端前端”，包括，包括，包括，包括(boku)(boku)接收接收接收接收机保护器、低噪声放大器、混频器和本机振荡器；机保护器、低噪声放大器、混频器和本机振荡器；机保护器、低噪声放大器、混频器和本机振荡器；机保护器、低噪声放大器、混频器和本机振荡器；n n中频部分，包括中频部分，包括中频部分，包括中频部分，包括(boku)(boku)中频滤波器和放大器；中频滤波器和放大器；中频滤波器和放大器；中频滤波器和放大器；n n视频部分，包括视频部分，包括视频部分，包括视频部分，包括(boku)(boku)正交相位检波器、低通滤波器正交相位检波器、低

34、通滤波器正交相位检波器、低通滤波器正交相位检波器、低通滤波器和视频放大器。和视频放大器。和视频放大器。和视频放大器。第50页/共64页第五十一页，共64页。超外差式接收机原理超外差式接收机原理(yunl)框框图图 第51页/共64页第五十二页，共64页。超外差式接收机射频超外差式接收机射频(sh pn)部分部分 n n 主要由接收机保护电路、低噪声放大器、混频器主要由接收机保护电路、低噪声放大器、混频器等部分组成，简称为接收机等部分组成，简称为接收机“前端前端”。n n 如系统如系统(xtng)(xtng)无频率综合器，本机振荡器（无频率综合器，本机振荡器（LOLO，Local oscilla

35、torLocal oscillator）可放在接收机内。）可放在接收机内。第52页/共64页第五十三页，共64页。超外差式接收机中频超外差式接收机中频超外差式接收机中频超外差式接收机中频(zhngpn)(zhngpn)部分部分部分部分 包括中频包括中频包括中频包括中频(zhngpn)(zhngpn)滤波器、中频滤波器、中频滤波器、中频滤波器、中频(zhngpn)(zhngpn)放大器和中频放大器和中频放大器和中频放大器和中频(zhngpn)(zhngpn)衰减器。中频衰减器。中频衰减器。中频衰减器。中频(zhngpn)(zhngpn)信号放大之前一般应经过中频信号放大之前一般应经过中频信号放大

36、之前一般应经过中频信号放大之前一般应经过中频(zhngpn)(zhngpn)滤波以减少不需要的频率分量、滤波以减少不需要的频率分量、滤波以减少不需要的频率分量、滤波以减少不需要的频率分量、抑制带外干扰；中频抑制带外干扰；中频抑制带外干扰；中频抑制带外干扰；中频(zhngpn)(zhngpn)放大器的输放大器的输放大器的输放大器的输出，除了需要的频率分量外，还有其它不出，除了需要的频率分量外，还有其它不出，除了需要的频率分量外，还有其它不出，除了需要的频率分量外，还有其它不需要的成分，也需要通过中频需要的成分，也需要通过中频需要的成分，也需要通过中频需要的成分，也需要通过中频(zhngpn)(z

37、hngpn)滤滤滤滤波器予以滤除波器予以滤除波器予以滤除波器予以滤除 第53页/共64页第五十四页，共64页。超外差式接收机视频超外差式接收机视频超外差式接收机视频超外差式接收机视频(shpn)(shpn)部分部分部分部分n n包括相位检波包括相位检波包括相位检波包括相位检波(ji(ji nb)nb)器、低通滤波器和视频放大器、低通滤波器和视频放大器、低通滤波器和视频放大器、低通滤波器和视频放大器。正交相位检波器。正交相位检波器。正交相位检波器。正交相位检波(ji(ji nb)nb)信号频率等于中频，信号频率等于中频，信号频率等于中频，信号频率等于中频，2 2路信号要求幅度相等、相位相差路信号

38、要求幅度相等、相位相差路信号要求幅度相等、相位相差路信号要求幅度相等、相位相差9090度。度。度。度。n n输出同相（输出同相（输出同相（输出同相（I I）和正交（）和正交（）和正交（）和正交（QQ）两路信号。理想情况下，）两路信号。理想情况下，）两路信号。理想情况下，）两路信号。理想情况下，要求要求要求要求I I、QQ两路信号正交，即幅度相同，相位相差两路信号正交，即幅度相同，相位相差两路信号正交，即幅度相同，相位相差两路信号正交，即幅度相同，相位相差9090度。度。度。度。n n由于相位检波由于相位检波由于相位检波由于相位检波(ji(ji nb)nb)器、低通滤波器和视频放大器、低通滤波器

39、和视频放大器、低通滤波器和视频放大器、低通滤波器和视频放大器采用模拟器件，很难保证两个通道的一致性，器采用模拟器件，很难保证两个通道的一致性，器采用模拟器件，很难保证两个通道的一致性，器采用模拟器件，很难保证两个通道的一致性，I I、QQ两路信号的正交性不够好，导致镜频抑制比不够两路信号的正交性不够好，导致镜频抑制比不够两路信号的正交性不够好，导致镜频抑制比不够两路信号的正交性不够好，导致镜频抑制比不够高，一般在高，一般在高，一般在高，一般在60dB60dB以下。以下。以下。以下。第54页/共64页第五十五页，共64页。数字化接收机数字化接收机n n数字化接收机主要有数字化接收机主要有数字化接

40、收机主要有数字化接收机主要有2 2种：种：种：种：n n 全数字化全数字化全数字化全数字化n n 中频数字化中频数字化中频数字化中频数字化n n全数字化接收机没有中频，射频信号放大后直接全数字化接收机没有中频，射频信号放大后直接全数字化接收机没有中频，射频信号放大后直接全数字化接收机没有中频，射频信号放大后直接进行进行进行进行A/DA/D变换和数字下变频（变换和数字下变频（变换和数字下变频（变换和数字下变频（DDCDDC）。受）。受）。受）。受A/DA/D转转转转换速率的约束，全数字化接收机工作频率一般在换速率的约束，全数字化接收机工作频率一般在换速率的约束，全数字化接收机工作频率一般在换速率

41、的约束，全数字化接收机工作频率一般在几几几几GHzGHz以下。以下。以下。以下。n n数字中频接收机结构仍是超外差型，先由模拟数字中频接收机结构仍是超外差型，先由模拟数字中频接收机结构仍是超外差型，先由模拟数字中频接收机结构仍是超外差型，先由模拟(mn)(mn)频率变换把频率变换把频率变换把频率变换把RFRF信号变到较低的中频（信号变到较低的中频（信号变到较低的中频（信号变到较低的中频（IFIF），），），），然后在此中频上进行数字化，再用数字处理技术然后在此中频上进行数字化，再用数字处理技术然后在此中频上进行数字化，再用数字处理技术然后在此中频上进行数字化，再用数字处理技术实现下变频。实现下

42、变频。实现下变频。实现下变频。第55页/共64页第五十六页，共64页。数字数字(shz)中频接收机原理框中频接收机原理框图图问题(wnt)：上图有什么问题(wnt)？第56页/共64页第五十七页，共64页。数字数字数字数字(shz)(shz)中频接收机原理框图中频接收机原理框图中频接收机原理框图中频接收机原理框图第57页/共64页第五十八页，共64页。数字数字数字数字(shz)(shz)接收机与模拟接收机相比有以下优点：接收机与模拟接收机相比有以下优点：接收机与模拟接收机相比有以下优点：接收机与模拟接收机相比有以下优点：适应性好适应性好适应性好适应性好线性动态范围宽，对窄带信号可到线性动态范围

43、宽，对窄带信号可到线性动态范围宽，对窄带信号可到线性动态范围宽，对窄带信号可到90dB90dB以上以上以上以上理想正交性，理想正交性，理想正交性，理想正交性，I I、QQ两路信号的正交性好两路信号的正交性好两路信号的正交性好两路信号的正交性好传输无误差，数字传输无误差，数字传输无误差，数字传输无误差，数字(shz)(shz)传输传输传输传输 低成本低成本低成本低成本第58页/共64页第五十九页，共64页。测试方法测试方法测试方法测试方法第59页/共64页第六十页，共64页。ADAD后数据后数据后数据后数据(shj)(shj)做做做做FFTFFTDDC后数据做FFT红色(hngs)和兰色对应不同

44、的通道第60页/共64页第六十一页，共64页。信道信道信道信道(xn do)(xn do)化接化接化接化接收机收机收机收机n n由具有相同带宽由具有相同带宽由具有相同带宽由具有相同带宽(di kun)(di kun)的若干子信道按的若干子信道按的若干子信道按的若干子信道按频率从低到高的顺序排列起来所组成，在频频率从低到高的顺序排列起来所组成，在频频率从低到高的顺序排列起来所组成，在频频率从低到高的顺序排列起来所组成，在频域覆盖很宽的范围，且中间没有漏缺域覆盖很宽的范围，且中间没有漏缺域覆盖很宽的范围，且中间没有漏缺域覆盖很宽的范围，且中间没有漏缺n n 子信道带宽子信道带宽子信道带宽子信道带宽

45、(di kun)(di kun)越窄，子信道的数量越窄，子信道的数量越窄，子信道的数量越窄，子信道的数量就越多，频率精度就越高，设备量也随之增就越多，频率精度就越高，设备量也随之增就越多，频率精度就越高，设备量也随之增就越多，频率精度就越高，设备量也随之增加加加加n n这种多信道可以通过高频电路形成这种多信道可以通过高频电路形成这种多信道可以通过高频电路形成这种多信道可以通过高频电路形成n n还可以通过什么方式形成？还可以通过什么方式形成？还可以通过什么方式形成？还可以通过什么方式形成？第61页/共64页第六十二页，共64页。信道信道信道信道(xn do)(xn do)化接收机化接收机化接收机

46、化接收机（续）（续）（续）（续）信道化接收机具有动态范围大、窄带性能好、测量信道化接收机具有动态范围大、窄带性能好、测量精确、具有分选功能等优点，同时又克服精确、具有分选功能等优点，同时又克服(kf)(kf)了了瞬时范围太小的弱点，在电子战系统中得到广泛瞬时范围太小的弱点，在电子战系统中得到广泛应用，其主要不足是设备量太大。应用，其主要不足是设备量太大。第62页/共64页第六十三页，共64页。一种经典一种经典一种经典一种经典(jngdi(jngdi n)n)的信道化接收机的信道化接收机的信道化接收机的信道化接收机原理框图原理框图原理框图原理框图n nN N个门限比较器的输出个门限比较器的输出个

47、门限比较器的输出个门限比较器的输出(shch)(shch)送到频率编码器，送到频率编码器，送到频率编码器，送到频率编码器，由频率编码器对接收信号进行频率编码（频率编由频率编码器对接收信号进行频率编码（频率编由频率编码器对接收信号进行频率编码（频率编由频率编码器对接收信号进行频率编码（频率编码代表频率）；码代表频率）；码代表频率）；码代表频率）；n n当只有某路信道有输出当只有某路信道有输出当只有某路信道有输出当只有某路信道有输出(shch)(shch)或相邻信道有输或相邻信道有输或相邻信道有输或相邻信道有输出出出出(shch)(shch)时，则将该信号判为单信号；当不相时，则将该信号判为单信号；当不相时，则将该信号判为单信号；当不相时，则将该信号判为单信号；当不相邻信道有信号输出邻信道有信号输出邻信道有信号输出邻信道有信号输出(shch)(shch)时，将该信号判为分时，将该信号判为分时，将该信号判为分时，将该信号判为分集信号集信号集信号集信号第63页/共64页第六十四页，共64页。