第4讲-雷达技术与系统-雷达发射机ppt课件.pptx

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1、第4讲雷达发射机（一）延迟符延迟符第2章雷达的基本组成2.1雷达发射机2.2雷达接收机2.3雷达天线2.4雷达显示器2.1雷达发射机延迟符2.1.1雷达发射机的基本功能雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现目标并确定目标的距离、方位、高度和速度等参数的。因此,雷达工作时要求发射一种特定的大功率无线电信号。发射机在雷达中就是起这一作用的,也就是说,它为雷达系统提供符合要求的射频线信号,将低频交流能量转换成射频能力，经馈线系统传输到天线，并辐射到空间的设备。2.1.1雷达发射机的基本功能发射机分类：连续波发射机和脉冲发射机，最常用的为脉冲发射机

2、。发射机发射电磁波的特点：1）载波受到调制。2）具备一定的功率。雷达发射技术是对雷达频率源产生小功率射频信号进行放大或直接自激振荡产生大功率雷达发射信号的一种综合技术，主要包括功率放大技术、电源和调制技术、控制保护和冷却技术。高性能雷达对发射机的要求：1.在恶劣环境下发现目标并准确地测量所发现目标的各项参数。采用的技术：动目标显示（MTI）或脉冲多普勒（PD）滤波技术。MTI技术采用“延时相消”的时域处理方法。PD技术采用频域内的相参处理。为降低杂波，对发射信号的基本要求:一是发射信号必须是相参的，二是发射信号脉冲间是高稳定的。2.1.1

3、雷达发射机的基本功能高性能雷达对发射机的要求：2.能输出复杂的发射信号。雷达诸多性能与信号形式有关，主要表现在以下4个方面：1）在一定虚警概率下，雷达探测能力与信号能量成正比。2）雷达测距精度和测速精度也随发射信号能量的增加而提高，同时测距精度还随信号频带宽度的加大而提高，测速精度随信号脉冲宽度增加而提高。3）雷达的距离分辨力和速度分辨力分别与信号的有效带宽和脉冲带宽成正比。4）雷达对某些杂波和人工干扰的对抗能力也和发射信号的形式有关。2.1.1雷达发射机的基本功能2.1.2雷达发射机的主要质量指标1.工作频率或波段雷达的工作频率或波段

4、是按照雷达的用途确定的。为了提高雷达系统的工作性能和抗干扰能力,有时还要求它能在几个频率上跳变工作或同时工作。雷达频率的确定极其重要，一定要根据用途和实际需要，一旦确定，即成为整个系统的基础，不能轻易动摇。工作频率或波段的不同对发射机的设计影响很大,它首先牵涉到发射管种类的选择,例如目前在1000MHz以下主要采用微波三、四极管,在1000MHz以上则有多腔磁控管、大功率速调管、行波管以及前向波管等。2.1.2雷达发射机的主要质量指标（1）频率对雷达性能的影响雷达采用的最佳频率取决于想要完成的任务，频率的选择意味着对几项因素进行权衡。1

5、）物理尺寸2）发射频率3）波束宽度雷达天线波束的宽度正比于波长和天线宽度之比。4）大气衰减通过空气时，无线电波由由于吸收和散射这两种机理而衰减。5）环境噪声外部噪声和宇宙北京噪声6）多普勒频移和目标雷达的径向速度、频率成正比。2.1.2雷达发射机的主要质量指标（2）最佳频率的选择雷达频率的选择受到几项因素的影响：雷达想要完成的任务、使用雷达的环境、雷达工作平台物理条件的限制，以及成本等。为了说明这一点，需要考虑几种典型的应用：1）陆基应用2）舰载应用3）机载应用2.1.2雷达发射机的主要质量指标多径传播示意图2.1.2雷达发射机的主要质

6、量指标E-2C上的AN/APS-145雷达2.1.2雷达发射机的主要质量指标2.信号波形雷达有两大类型：连续波（CW）型和脉冲型。脉冲雷达分两大类：一类能测量多普勒频率，称为脉冲多普勒雷达；一类不能测量多普勒频率，直接称为脉冲雷达。除了多普勒导航仪、高度计和变时近爆引信以外，大多雷达都采用脉冲工作形式。主要原因是，脉冲工作方式可以避免发射机干扰接收的问题。脉冲雷达的无线电波波形（发射信号）称为发射波形。它有四个基本参数：载频、脉冲宽度、脉内调制方式、脉冲重复频率。2.1.2雷达发射机的主要质量指标（1）载频发射机产生波形的频率。（2）脉冲

7、宽度（PW）脉冲宽度就是脉冲的持续时间。用τ表示。（3）脉内调制最小脉冲长度对距离分辨力的限制可以用调制的办法克服。（4）脉冲重复频率脉冲重复频率是雷达发射脉冲的速率，也就是每秒钟发射的脉冲数，用fr表示。从一个脉冲起始到下一个脉冲起始的时间间隔，称为脉冲重复周期或脉冲重复间隔，用Tr表示。（5）相参性信号相参是指发射信号与雷达频率源的信号存在固有相位关系。对于脉冲信号而言，所谓相参性意味着从一个脉冲到下一个脉冲的相位具有一致性或者连续性。2.1.2雷达发射机的主要质量指标三种典型雷达信号和调制波形调幅调频调相3.输出功率发射机的输出功

8、率直接影响雷达的威力和抗干扰能力。通常规定发射机送至天线输入端的功率为发射机的输出功率。脉冲雷达发射机的输出功率的两种描述形式：峰值功率Pt和平均功率Pav。Pt是指脉冲期间射频振荡的平均功率