切線靈敏度 - 二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理
切線靈敏度和通常所說(shuō)的接收機(jī)靈敏度的概念既有相同又有區(qū)別,它們都是表征雷達(dá)正常工作時(shí)接收最小信號(hào)的能力,不同在于,切線靈敏度專指脈沖調(diào)制信號(hào),是在接收機(jī)對(duì)數(shù)放大器輸出的視頻信號(hào)中,當(dāng)無(wú)信號(hào)時(shí)的噪聲頂部和有信號(hào)時(shí)的噪聲底部處于同一電平時(shí)(即噪聲相切)的信號(hào)功率。如圖2所示是進(jìn)行切線靈敏度測(cè)試時(shí),示波器觀察到噪聲相切的狀態(tài)。測(cè)試切線靈敏度指標(biāo)時(shí),關(guān)鍵在于判斷脈沖信號(hào)噪聲頂部與底部是否正好相切,這與觀察判斷等主觀因素有關(guān),也與接收機(jī)帶寬和測(cè)試周圍環(huán)境明亮有關(guān)。

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切線靈敏度:Si(dBm)=-114(dBm)+F(dB)+So/No(dB)+△f/1 MHz(dB),其中,F(xiàn)為噪聲系數(shù);△f為中頻帶寬;So/No為接收機(jī)輸出端的信號(hào)噪聲功率。
對(duì)于單脈沖二次雷達(dá)接收機(jī),要求噪聲系數(shù)小于7 dB或So/No=2時(shí)靈敏度為-93 dBm,帶寬為10 MHz,根據(jù)上述公式可知Si(dBm)=-94 dBm,符合靈敏度指標(biāo)的要求。
3 對(duì)數(shù)放大器
接收系統(tǒng)采用三通道對(duì)數(shù)接收機(jī),對(duì)數(shù)放大器是一種非線性放大器,具有很大的動(dòng)態(tài)范圍,因此具有優(yōu)良的抗過(guò)載特性,能在強(qiáng)信號(hào)或者強(qiáng)干擾作用下不飽和,從而實(shí)現(xiàn)正常接收。
對(duì)數(shù)放大器的技術(shù)指標(biāo)(50 Ω阻抗匹配)如下:工作頻率為60 MHz;動(dòng)態(tài)范圍為60 dB;對(duì)數(shù)斜率為40 mV/dB;對(duì)數(shù)精度達(dá)±30 mV;輸入信號(hào)功率為-60 dBm時(shí),對(duì)數(shù)起點(diǎn)為100 mV±10 mV;輸入信號(hào)功率為0 dBm時(shí),對(duì)數(shù)終點(diǎn)為2 500 mV±100 mV;輸入信號(hào)為噪聲時(shí),對(duì)數(shù)零點(diǎn)小于100 mV。
由于應(yīng)答回波信號(hào)是一串連續(xù)的窄脈沖(脈寬為0.45μs),二次雷達(dá)的終端在進(jìn)行信息處理的時(shí)候,要求輸入信號(hào)具有足夠陡峭的前沿。因此,經(jīng)對(duì)數(shù)放大后,輸出波形對(duì)應(yīng)于輸入波形不能惡化,脈沖的前后沿不會(huì)變差。特別是在對(duì)放的輸入為大信號(hào)的時(shí)候,脈沖前后沿控制在120 ns以內(nèi)才能保持應(yīng)答處理采樣穩(wěn)定。
4 鑒相處理
4.1 相位差的鑒別
單脈沖二次雷達(dá)接收到的和差回波信號(hào)的相位差反映了目標(biāo)偏離天線軸的方向。對(duì)和、差接收通道的60 MHz中頻信號(hào)進(jìn)行鑒相處理,鑒相器根據(jù)鑒相結(jié)果產(chǎn)生相位符號(hào)碼和置信度碼。
用相位符號(hào)碼來(lái)確定應(yīng)答信號(hào)是在天線軸的哪個(gè)方向:處在天線軸向右方的∑,△信號(hào)是同相的,處在天線軸向左方的∑,△信號(hào)相位差180°,在天線軸向的∑,△信號(hào)相位差90°;用置信度碼來(lái)表示鑒相的結(jié)果是否可信,如圖3所示。

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鑒相處理原理框圖如圖4所示。
- 第 1 頁(yè):二次雷達(dá)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)及幅相處理
- 第 2 頁(yè):切線靈敏度
- 第 3 頁(yè):相位鑒別的關(guān)鍵問(wèn)題
- 第 4 頁(yè):脈沖比幅的關(guān)鍵問(wèn)題
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( 發(fā)表人:葉子 )