船用导航雷达收发系统的设计.pdf

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1、２０１６年２月舰船电子对抗Feb．２０１６第３９卷第１期SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREVol．３９No．１船用导航雷达收发系统的设计王强，张飞（华东电子工程研究所，合肥２３００８８）摘要：介绍了一种船用导航雷达收发系统的设计，阐述了船用导航雷达的工作原理与系统构成，论述了收发系统的设计方法和工作原理，给出了调谐控制、灵敏度时间控制、射频控制单元的电路设计。关键词：导航雷达；收发系统；灵敏度时间控制；调谐控制中图分类号：TN９５７文献标识码：B文章编号：CN３２‐

2、１４１３（２０１６）０１‐００６２‐０４DOI：１０．１６４２６／j．cnki．jcdzdk．２０１６．０１．０１３DesignofTransmitting‐receivingSystemforShipboardNavigationRadarWANGQiang，ZHANGFei（EastChinaResearchInstituteofElectronicEngineering，Hefei２３００８８，China）Abstract：Thispaperintroducesthedesignofatra

3、nsmitting‐receivingsystemofshipboardnaviga‐tionradar，expatiatestheoperatingtheoryandsystemcomposingofshipboardnavigationradar，discussesthedesignmethodandoperatingtheoryoftransmitting‐receivingsystem，presentsthecircuitdesignoftuningcontrol，sensitivityt

4、imecontrol，radiofrequencycontrolunit．Keywords：navigationradar；transmitting‐receivingsystem；sensitivitytimecontrol；tuningcontrol［３］有利于远距离探测。０引言本文论述的船用雷达选用以X波段点频船载导航雷达作为一种传统的无线电导航设９畅４１GHz工作的磁控管工作模式，脉冲宽度０畅０７～备，在船舶近海定位、引导船舶进／出港、窄航道航行１畅２μs，脉冲重频５００～３０００Hz。文

5、章从系统工作以及避碰中发挥作用。国外船载导航雷达技术起步原理出发，详细介绍了发射单元、接收单元以及相互较早，技术比较成熟和全面。英国的RAYMA‐之间的密切联系，对收发系统的工作原理与控制方RINE（雷松）公司，日本的JRC公司等都是全球知式进行了详细描述，提供了设计思路和应用经验。名的航运电子产品设备制造商。我国在船载导航雷１工作原理达技术方面明显落后于国外，但是迅速发展的市场又迫切需求国内能有适用于中小型民用船舶的导航本设计中船用导航雷达从结构形式上简化为天［１］雷达产品。线单元、信号处理与终

6、端显示。为了小型化设计，将为满足船用设备应用需求，导航雷达应具有体天线、伺服驱动、发射与接收集成于一体的天线单积小巧、结构紧凑、操作简单、高可靠性等特点。船元，形成室外安装设备；将信号处理与终端显示一体用雷达射频脉冲的工作波段以X波段（９３００～化设计，形成室内工作设备；其相互间的连接采用长９５００MHz）和S波段（２９００～３１００MHz）为主，这线电缆传输。２种波段的雷达通常被称为３cm雷达和１０cm雷系统的电源配电位于一体化终端分机内部，通［２］达。在天线尺寸相同的情况下，前者具有较高的过长

7、线电缆传输为室外的天线驱动、收发单元供电。方位分辨率，有利于近距离探测；后者受雨雪杂波和长线电缆还传输串口通讯的控制指令与数据回馈、海浪杂波的干扰较小，电磁波经过雨区的衰减也小，系统同步时序以及接收机检测到的视频信号。按照收稿日期：２０１５０９２１第１期王强等：船用导航雷达收发系统的设计６３单元功能划分，系统的工作框图如图１所示。图２接收单元工作框图元送出STC控制信号；根据系统要求实现AGC的图１船用导航雷达系统工作框图增益控制。雷达天线通过环形器连接接收前端的射频输入１畅１畅１指标分析和磁控管

8、的射频输出，接收前端与中频放大构成接接收机指标分解简图如图３所示。收单元，电源、调制器（包括高压脉冲变压器）和磁控管构成发射单元，两单元紧密结合射频控制单元共［４］同构成了收发系统。调制器与电源为磁控管提供阴极高压、灯丝图３接收机指标分解框图电源、脉冲调制等信号，射频控制单元通过控制调由于接收前端采取了限幅、低噪声放大器、混频制器的触发时序控制发射机的射频输出。接收前的集成设计，噪声系数为３畅５dB，增益为７dB，中频端将接收到的６０MHz中频信号送至中频放大电滤波放大器噪声系数指